Javascript偏函数与柯里化
到目前位置我们仅讨论绑定this,现在让我们更深入学习。
我们不仅能绑定this,也可以是参数,这较少使用,但有时很方便。
bind完整的语法为:
let bound = func.bind(context, arg1, arg2, ...);
可以绑定上下文this和函数的初始参数。举例,我们有个乘法函数mul(a,b)
:
function mul(a, b) {
return a * b;
}
我们可以在该函数的基础上使用绑定创建一个double
函数:
let double = mul.bind(null, 2);
alert( double(3) ); // = mul(2, 3) = 6
alert( double(4) ); // = mul(2, 4) = 8
alert( double(5) ); // = mul(2, 5) = 10
调用mul.bind(null, 2)
创建新函数double
,传递调用mul
函数,固定第一个参数上下文为null,第二个参数为2,多个参数传递也是如此。
这称为偏函数应用——我们创造一个新函数,让现有的一些参数值固定。
注意,这里确实不用this,但bind需要,所以必须使用null。
在下面代码中函数triple
实现乘以3的功能:
let triple = mul.bind(null, 3);
alert( triple(3) ); // = mul(3, 3) = 9
alert( triple(4) ); // = mul(3, 4) = 12
alert( triple(5) ); // = mul(3, 5) = 15
为什么我们通常使用偏函数?
这里我们偏函数的好处是:通过创建一个名称易懂的独立函数(double,triple),调用是无需每次传入第一个参数,因为第一个参数通过bind提供了固定值。
另一种使用偏函数情况是,当我们有一个很通用的函数,为了方便提供一个较常用的变体。
举例,我们有一个函数send(from, to, text)
,那么使用偏函数可以创建一个从当前用户发送的变体:sendTo(to, text)
使用没有上下文的偏函数
如果想固定一些参数,但不绑定this呢?
内置的bind
不允许这样,我们不能忽略上下文并跳转到参数。幸运的是,可以仅绑定参数partial
函数容易实现。
如下:
function partial(func, ...argsBound) {
return function(...args) { // (*)
return func.call(this, ...argsBound, ...args);
}
}
// Usage:
let user = {
firstName: "John",
say(time, phrase) {
alert(`[${time}] ${this.firstName}: ${phrase}!`);
}
};
// add a partial method that says something now by fixing the first argument
user.sayNow = partial(user.say, new Date().getHours() + ':' + new Date().getMinutes());
user.sayNow("Hello");
// Something like:
// [10:00] Hello, John!
调用partial(func[, arg1, arg2...])
函数的结果为调用func
的包装器(*号行):
- this一致(因为
user.sayNow
是通过user
调用的) - 然后给其
...garsBound
——partial
使用该参数("10:00"
)进行调用。 - 然后提供参数
...gars
——提供给包装器的参数(“Hello
“)
所以使用spread运算符很容易实现,是吗?
loadash库也提供了—.partial
实现。
柯里化
有时人们混淆上面提及的偏函数和另一个名称为“柯里化”函数功能,柯里化是另一个有趣的处理函数技术,这里我们必须要涉及。
柯里化(Currying):转换一个调用函数f(a,b,c)
为f(a)(b)(c)
方式调用。
让我们实现柯里化函数,执行一个两元参数函数,即转换f(a,b)
至f(a)(b)
:
function curry(func) {
return function(a) {
return function(b) {
return func(a, b);
};
};
}
// usage
function sum(a, b) {
return a + b;
}
let carriedSum = curry(sum);
alert( carriedSum(1)(2) ); // 3
上面是通过一系列包装器实现的。
curry(func)
的结果是function(a)
的一个包装器。- 当调用
sum(1)
是,参数被保存在词法环境中,然后返回新的包装器function(b)
- 然后
sum(1)(2)
提供2并最终调用function(b)
,然后传递调用给原始多参数函数sum
。
有一些柯里化的高级实现,如lodash库中_.curry
可以实现更复杂功能。其返回一个包装器,它允许函数提供全部参数被正常调用或返回偏函数。
function curry(f) {
return function(..args) {
// if args.length == f.length (as many arguments as f has),
// then pass the call to f
// otherwise return a partial function that fixes args as first arguments
};
}
柯里化?应用场景?
高级柯里化允许函数正常调用,也可以容易以偏函数方式调用。为了理解其优势,我们需要一个实际的示例说明。
举例,我们有日志函数log(date,importance,message)
,格式化输出信息。实际项目中这些函数也有许多其他有用的特性,如:通过网络发送或过滤:
function log(date, importance, message) {
alert(`[${date.getHours()}:${date.getMinutes()}] [${importance}] ${message}`);
}
让我们使用柯里化!
log = _.curry(log);
柯里化后仍然可以正常调用:log(new Date(), "DEBUG", "some debug");
我们也可以使用柯里化方式调用:log(new Date())("DEBUG")("some debug"); // log(a)(b)(c)
这里定义一个便捷函数,记录当天日志:
// todayLog will be the partial of log with fixed first argument
let todayLog = log(new Date());
// use it
todayLog("INFO", "message"); // [HH:mm] INFO message
现在再定义一个便捷函数:记录当天debug信息:
let todayDebug = todayLog("DEBUG");
todayDebug("message"); // [HH:mm] DEBUG message
所以:
- 柯里化后没有失去任何东西,log仍然可以正常调用。
- 我们能生成在多个场景使用的便捷偏函数。
高级柯里化实现
如果你感兴趣,这里提供了上面提到的高级柯里化实现:
function curry(func) {
return function curried(...args) {
if (args.length >= func.length) {
return func.apply(this, args);
} else {
return function(...args2) {
return curried.apply(this, args.concat(args2));
}
}
};
}
function sum(a, b, c) {
return a + b + c;
}
let curriedSum = curry(sum);
// still callable normally
alert( curriedSum(1, 2, 3) ); // 6
// get the partial with curried(1) and call it with 2 other arguments
alert( curriedSum(1)(2,3) ); // 6
这里实现看上去有点复杂,但确实很容易理解。curry(func)
的结果是包装器curried
,如下所示:
// func is the function to transform
function curried(...args) {
if (args.length >= func.length) { // (1)
return func.apply(this, args);
} else {
return function pass(...args2) { // (2)
return curried.apply(this, args.concat(args2));
}
}
};
当我们运行时,有两个分支:
- 如果传递
args
数与原函数已经定义的参数个数一样或更长,那么直接调用。 - 获得偏函数:否则,不调用
func
函数,返回另一个包装器pass
,提供连接之前的参数一起做为新参数重新应用curried
。然后再次执行一个新调用,返回一个新偏函数(如果参数不够)或最终结果。
举例,让我们看sum(a, b, c)
会怎样,三个参数,所以sum.length=3
.
如果调用curried(1)(2)(3)
:
- 第一次调用
curried(1)
,在词法环境中记住1,返回包装器pass
。 - 使用
(2)
调用包装器pass
:其带着前面的参数(1)
,连接他们然后调用curried(1,2)
,因为参数数量仍然小于3,返回pass
。 - 再次使用
(3)
被调用包装器pass
,带着之前的参数(1,2)
,然后增加3
,并调用curried(1,2,3)
——最终有三个参数,传递给原始函数。
如果仍然不清除,可以按顺序在脑子里或纸上跟踪调用过程。
仅针对函数参数长度固定
柯里化需要函数有已知的参数数量固定。
比柯里化多一点
根据柯里化定义,转换sum(a,b,c)
至sum(a)(b)(c)
.
但在Javascript中大多数实现是超越定义,也可以让函数使用多个参数变量执行。
总结
当把已知函数的一些参数固定,结果函数被称为偏函数,通过使用
bind
获得偏函数,也有其他方式实现。当我们不想一次一次重复相同的参数时,偏函数是很便捷的。如我们有
send(from,to)
函数,如果from
总是相同的,可以使用偏函数简化调用。柯里化是转换函数调用从
f(a,b,c)
至f(a)(b)(c)
.Javascript通常既实现正常调用,也实现参数数量不足时的偏函数方式调用。当我们想容易的偏函数时,柯里化非常好。如我们已经看到的日志示例:通用的函数是
log(date,importance,message)
,柯里化之后获得偏函数为,一个参数如log(date)
,或两个参数log(date,importance)
.
本文参考链接:https://blog.csdn.net/neweastsun/article/details/75947785