编者荐语: 本文旨在帮助大家掌握JavaScript中的几大重要高阶编程技巧,如:高阶函数高级单例模式惰性函数思想柯理化函数思想compose扁平化函数思想

# 高阶编程

这一篇,我们主要来讲解下,在JavaScript中,高阶编程思想都有哪些,它们在项目中又有哪些实际性的用途呢?

# 单例设计模式

用单独的实例来管理当前事物的相关特征,泛指属性方法,类似于实现分组的特点,把一个实例的所有特征描述绑定在一个分组里。

来看一下简单的单例设计模式:

let module1 = (function () {
  function tools() {}
  function share() {}

  return {

    name: 'house',
    tools

  }; 
})(); 
module1. tools(); 

这里我们可以把module1模块定义的方法暴露出来,给外部模块用。

还有一种基于闭包实现的单例模式称为:高级单例设计模式,在vue/react出来之前,是团队协作最常用的模块化思想,常用来以此模块划分

闭包形式的单例模式如下:

let A = (function () {
  function fn() {

    B.getXxx();

  }
  function query() {}

  return {

    query

  }
})(); 

let B = (function () {
  function fn() {}
  function getXxx() {}
  
  A. query(); 

  return {

    getXxx

  }
})(); 

在上面这个例子中,我们可以分别定义A、B两个模块,先在自己模块内声明函数,再暴露出去,给对方的模块使用,这便是最早的模块化思想,也是高级单例设计模式

# 惰性函数

我们先来看这样一个例子,封装一个获取元素样式的函数。

获取样式,我们通常想到window. getComputedStyleelement. currentStyle这两个API,但他们的执行也是有条件的。

比如:前者只有Google浏览器兼容,后者IE浏览器兼容。

function getCss(element, attr) {
  if ('getComputedStyle' in window) {

    return window.getComputedStyle(element)[attr];

  }
  return element. currentStyle[attr]; 
} 

getCss(document. body, 'margin'); 
getCss(document. body, 'padding'); 
getCss(document. body, 'width'); 

从这个例子中,我们可以看出来,如果需要3次获取元素的样式,明显每一次进入函数都需要判断该方法兼容与否,这就造成了不必要的浪费。最好的解决方案——惰性函数思想。

通俗的来说,惰性函数初始化第一次渲染的时候执行,如果第二遍执行还是一样的效果,我们需要用闭包的思想解决这一问题。

function getCss(element, attr) {
  if ('getComputedStyle' in window) {

    getCss = function (element, attr) {
      return window.getComputedStyle(element)[attr];
    };

  } else {

    getCss = function (element, attr) {
      return element.currentStyle[attr];
    };

  }
  // 为了第一次也能拿到值
  return getCss(element, attr); 
}
getCss(document. body, 'margin'); 
getCss(document. body, 'padding'); 
getCss(document. body, 'width'); 

在这个函数中,当我们第一次执行getCss函数的时候,就已经可以确定getComputedStyle兼容与否了,所以在第二次就没必要再判断了,根据第一次判断完返回的结果,直接确定第二次,第三次的函数执行到底用哪个API,这样以来每次函数执行,都将少了一层判断,一定程度上提高了js的运行速度。

那么我们来看,这个惰性体现在哪里呢?

过程:其实,是第一次getCss函数执行完创建了全局作用域下的私有执行上下文,而在其里面重新生成了getCss函数,将其引用地址重新赋值给全局函数getCss,导致全局下的getCss不能被释放,形成了一个闭包。在以后每次执行时,都执行里面的小函数getCss

# 柯理化函数

柯理化函数含义是给函数分步传递参数,每次传递部分参数,并返回一个更具体的函数接收剩下的参数,这中间可嵌套多层这样的接收部分参数的函数,直至返回最后结果。

# 最基本的柯里化拆分

// 原函数
function add(a, b, c) {
  return a + b + c; 
}

// 柯里化函数
function addCurrying(a) {
  return function (b) {

    return function (c) {
      return a + b + c;
    }

  }
}

// 调用原函数
add(1, 2, 3); // 6

// 调用柯里化函数
addCurrying(1)(2)(3) // 6

被柯里化的函数 addCurrying 每次的返回值都为一个函数,并使用下一个参数作为形参,直到三个参数都被传入后,返回的最后一个函数内部执行求和操作,其实是充分的利用了闭包的特性来实现的。

# 封装柯理化通用式

上面的柯里化函数没涉及到高阶函数,也不具备通用性,无法转换形参个数任意或未知的函数

我们来封装一个通用的柯里化转换函数,可以将任意函数转换成柯里化。

// add的参数不固定,看有几个数字累计相加
function add (a, b, c, d) {
  return a+b+c+d
}

function currying (fn, ... args) {
  // fn. length 回调函数的参数的总和
  // args. length currying函数 后面的参数总和 
  // 如:add (a, b, c, d)  currying(add, 1, 2, 3, 4)
  if (fn. length === args. length) {  

    return fn(...args)

  } else {

    // 继续分步传递参数 newArgs 新一次传递的参数
    return function anonymous(...newArgs) {
      // 将先传递的参数和后传递的参数 结合在一起
      let allArgs = [...args, ...newArgs]
      return currying(fn, ...allArgs)
    }

  }
}

let fn1 = currying(add, 1, 2) // 3
let fn2 = fn1(3)  // 6
let fn3 = fn2(4)  // 10

# 柯理化函数思想

利用闭包保存机制,把一些信息预先存储下来(预处理的思想)

我们用一道求和的题来描述:

function currying(... outerArgs) {
  return function anonymous (... innerArgs) {

    let args = outerArgs.concat(innerArgs)
    return args.reduce((previousValue, currentValue) => previousValue + currentValue)

  }
}

let fn1 = currying(1, 2)
let fn2 = fn1(3)
let fn3 = fn2(4)

补充 什么是预处理的思想:

在第一次fn1函数执行的时候,会创建一个函数执行上下文,将 1, 2 存储在该上下文中的局部变量里,在以后执行 fn2 fn3的时候,需要先取得 fn1 的返回结果,使用存储的 1, 2 参数,这种机制便形成了闭包

不理解reduce的小伙伴看过来:

情况1:reduce没有第二个参数时

let Array = [10, 20, 30, 40, 50]; 
Array. reduce(previousValue, currentValue, currentIndex, arr){
  return previousValue + currentValue; 
}
  • 第一次触发函数时,previousValue为第一项(10),currentValue为第二项(20)
  • 第二次触发函数时,previousValue为回调函数的返回值(30),currentValue为第三项(30)
  • 第X次触发函数时,previousValue为回调函数的返回值,currentValue为第X+1
  • currentIndex:对应的就是currentValue的索引值
  • arr:是个常量 数组本身

情况2:reduce有第二个参数时

let Array = [10, 20, 30, 40, 50]; 
Array. reduce((previousValue, currentValue, currentIndex, arr){
  return previousValue + currentValue; 
}, 0)
  • 第一次触发函数时,previousValue为第二个参数(0),currentValue为第一项(10)
  • 第二次触发函数时,previousValue为回调函数的返回值(10),currentValue为第二项(20)
  • 第X次触发函数时,previousValue为回调函数的返回值,currentValue为第X
  • currentIndex:对应的就是currentValue的索引值
  • arr:是个常量 数组本身

# compose函数

compose组合函数:把多层函数嵌套调用扁平化

compose函数常基于reduce 柯理化函数思想解决 函数调用扁平化的问题:

在项目中,我们经常遇到这样一个问题:

const fn1 = x => x + 10; 
const fn2 = x => x - 10; 
const fn3 = x => x * 10; 
const fn4 = x => x / 10; 

console. log(fn3(fn1(fn2(fn1(4)))))

上面这个例子中,明显看出层级嵌套较深,这时候就需要调用函数扁平化的思想

函数调用扁平化: 如果是多层级嵌套调用的函数,把一个函数调用完,当作另一个函数的实参传递到下一个函数中

解决方案:从左到右依次执行

/**
 * @param  funcs 存储按照顺序执行的函数(数组) => [fn1, fn3, fn2, fn4]
 * @param  args 存储第一个函数执行需要传递的实参信息(数组) => [5]
 */
function compose(... funcs) {
  return function anonymous(... args) {

    if(funcs.length === 0) return args;
    if(funcs.length === 1) return funcs[0](...args);
    // funcs 里有 多个函数时
    return funcs.reduce((n, func) => {
      // 第一次执行:
      // n:第一个函数执行的实参 func:第一个函数
      // 第二次执行:
      // n的值:上一次func执行后的返回值,作为实参传递给下一个函数执行 func:第二个函数
      return Array.isArray(n) ? func(...n) : func(n);
    }, args)

  }
}

let res = compose(fn1, fn3, fn2, fn4)(5)

// 执行过程:
console. log(compose()(5)); //=>5
console. log(compose(fn1)(5)); //=>5+10 = 15
console. log(compose(fn1, fn3)(5)); //=>fn1(5)=15  fn3(15)=150
console. log(compose(fn1, fn3, fn2)(5)); //=>fn1(5)=15  fn3(15)=150 fn2(150)=140
console. log(compose(fn1, fn3, fn2, fn4)(5)); //=>fn1(5)=15  fn3(15)=150 fn2(150)=140 fn4(140)=14

compose函数扁平化的执行过程:

  1. compose()(5),如compose()函数中无函数参数传递进来,则直接返回后面的参数 5

  2. compose(fn1, fn3, fn2, fn4)(5),先执行fn1(5),再将fn1(5)的结果传递到fn3中,如fn3(fn1(5)) => fn3(15),以此类推fn2(fn3(fn1(5))) => fn4(150),后来每一次函数调用的参数都是前一个函数返回的结果,自然我们就想到了Array.prototype.reduce方法

  3. 设置reduce的第二个参数,是为了统一n为每一次函数的返回结果(第一次n为5,func为fn1),刚好又需要让fn1(5)函数执行,可见第二个参数的必要性,是为了统一每次的回调函数返回结果都是number

# 函数式编程与命令式编程

回调函数:把一个函数作为值传递给另外一个函数,在另外一个函数中把这个函数执行(这是实现函数式编程重要的知识)

函数式编程注重结果,不在乎过程,过程交给别人处理,体现函数封装性思想(提倡)

命令式编程注重过程,需要自己去实现过程

函数式编程:把逻辑如何实现封装成为API方法,我们以后只要调取API方法,即可获取想要的结果即可

let arr = [10, 20, 30, 40, 50]; 

let res = arr. reduce((n, item) => {
  return n + item; 
}); 

命令式编程:用代码实现主要的逻辑,注重过程

let res = 0; 
for (let i = 0; i < arr. length; i++) {
  res += arr[i]; 
}

# 看完三件事❤

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