函数柯里化

柯里化的定义

红宝书(第三版): 用于创建已经设置好了一个或多个参数的函数。基本使用方法是使用一个闭包返回一个函数。(P604)

维基百科:柯里化(英语:Currying), 是把接受多个参数的函数变换成接受一个单元参数(最初函数的第一个参数)的函数,并且返回接受余下的参数而且返回结果的新函数的技术。(原链接

官方解释看得有点懵,大白话概述一下:

柯里化技术,主要体现在函数里返回函数。 就是将多变量函数拆解为单变量(或部分变量)的多个函数并依次调用。

再直白一点:利用闭包,可以形成一个不销毁的私有作用域,把预先处理的内容都存在这个不销毁的作用域里面,并且返回一个函数,以后需要执行的就是这个函数。

PS: 如果还是不理解也没关系,跟闭包一样不用死扣定义,继续往下面看应用就行了。

柯里化的作用

柯里化有三个常见应用:

  • 参数复用- 当在多次调用同一个函数,并且传递的参数大多数是相同的,那么该函数可能是一个很好的柯里化候选
  • 提前返回- 多次调用多次内部判断,可以直接把第一次判断的结果返回外部接收
  • 延迟计算/运行- 避免重复的去执行程序,等真正需要结果的时候再执行

应用一: 参数复用

如下名为url 的函数,接收三个参数,函数的作用是返回三个参数拼接的字符串。

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function url(protocol, hostname, pathname) {
return `${protocol}${hostname}${pathname}`
}

// 测试一下
const url1 = url('http://', 'www.wangyan.ltd', 'blogs')
console.log(url1)

上面这种写法的弊端是: 当我们有很多网址时,会导致非常多重复的参数(比如 http:// 就是重复的参数,我们在浏览器里面输入网址也不需要输入http或者https)。

利用柯里化实现参数复用的思路:

  • 原函数(称为函数A)只设置一个参数(接收协议这个参数);
  • 在函数内部在创建一个函数(称为函数B),函数B把刚才剩余的两个参数给补上,并返回字符串形式的url;
  • 函数A返回函数B.
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function url_curring(protocol) {
return function(hostname, pathname) {
return `${protocol}${hostname}${pathname}`
}
}

// 测试一下
const url_http = url_curring('http://')

const url1 = url_http('www.fedbook.cn', '/frontend-languages/javascript/function-currying/')
const url2 = url_http('www.fedbook.cn', '/handwritten/javascript/10-实现bind方法/')
const url3 = url_http('www.wangyan.ltd', '/')

console.log(url1)
console.log(url2)
console.log(url3)

应用二: 兼容性检测

以下代码为了编写方便,会使用ES6的语法。实际生产环境中如果要做兼容性检测功能。需要转换成ES5语法。

因为浏览器发展和各种原因,有些函数和方法是不被部分浏览器支持的,此时需要提前进行判断。从而确定用户的浏览器是否支持相应的方法。

以下事件监听为例, IE(IE9)之前支持的是 attachEvent 方法,其它主流浏览器支持的是 addEventListener 方法,我们需要创建一个新的函数来进行两者的判断。

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const addEvent = function(element, type, listener, useCapture) {
if(window.addEventListener) {
console.log('判断为其他浏览器')
// 和原生addEventListener 一样的函数
// element: 需要添加事件监听的元素
// type: 为元素添加什么类型的事件
// listener: 执行的回调函数
// useCapture: 要进行事件冒泡汇总事件捕获的选择
element.addEventListener(type, function(e) {
// 为了实现 this 指向问题,用call 进行 this 的绑定
listener.call(element, e)
}, useCapture)
}else if(window.attachEvent) {
console.log('判断为 IE9 以下的浏览器')
// 原生 attachEvent 函数
// 不需要第四个参数,因为IE 支持的是事件冒泡
// 多拼接一个 on, 这样就可以使用统一书写形式的事件类型了
element.attachEvent('on' + type, function(e) {
listener.call(element, e)
})
}
}

// 测试一下
let div = document.querySelector('div')
let p = document.querySelector('p')
let span = document.querySelector('span')

addEvent(div, 'click', (e) => { console.log('点击了div')}, true)
addEvent(p, 'click', (e) => { console.log('点击了p')}, true)
addEvent(span, 'click', (e) => { console.log('点击了span')}, true)

上面这种封装的弊端是: 每次写监听事件的时候调用 addEvent 函数,都会进行 if……else…… 的兼容性判断。事实上在代码中只需执行一次兼容性判断就可以了,把根据一次判定之后的结果动态生成新的函数,以后就不必重新计算。

那么怎么用函数柯里化优化这个封装函数?

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const addEvent = (function() {
if(window.addEventListener) {
console.log('判断为其他浏览器')
// 和原生addEventListener 一样的函数
// element: 需要添加事件监听的元素
// type: 为元素添加什么类型的事件
// listener: 执行的回调函数
// useCapture: 要进行事件冒泡汇总事件捕获的选择
return function(element, type, listener, useCapture) {
element.addEventListener(type, function(e) {
// 为了实现 this 指向问题,用call 进行 this 的绑定
listener.call(element, e)
},useCapture)
}
}else if(window.attachEvent) {
return function(element, type, listener) {
console.log('判断为 IE9 以下浏览器')
// 原生 attachEvent 函数
// 不需要第四个参数,因为IE 支持的是事件冒泡
// 多拼接一个 on, 这样就可以使用统一书写形式的事件类型了
element.attachEvent('on' + type, function(e) {
listener.call(element. e)
})
}
}
}) ()

// 测试一下
let div = document.querySelector('div')
let p = document.querySelector('p')
let span = document.querySelector('span')

addEvent(div, 'click', (e) => { console.log('点击了 div')}, true)
addEvent(p, 'click', (e) => { console.log('点击了 p')}, true)
addEvent(span, 'click', (e) => { console.log('点击了 span')}, true)

应用三: 实现一个add函数

这是一道经典的面试题,要求我们实现一个add函数们可以实现以下计算结果:

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add(1)(2)(3) = 6
add(1,2,3)(4) = 10
add(1)(2)(3)(4)(5) = 15

通过这道题正好可以解释柯里化的延迟执行,直接上代码:

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function add() {
// 将传入的不定参数转为数组对象
let args = Array.prototype.slice.call(arguments)

// 使用递归: 内部函数里面进行自己调用自己
// 当add函数不断被调用时,把 N+1 个括号的参数加入到第 N 个括号的参数里面
let inner = function() {
args.push(...arguments)
return inner
}

// 因为返回的是一个函数,js会内部调用toString方法转译输出函数字符串
// 所以我们可以重写toString方法用来返回参数的和
inner.toString = function() {
// args 里的值不断累加
return args.reduce((prev, cur, index) => {
return prev + cur
})
}

return inner
}

// 测试一下
let result = add(1)(2)(3)(4)
console.log(result) // 10

解释几个关键点:

  • 不定参数 arguments 需要转为数组对象

因为 arguments 并不是一个真正的数组,而是一个数组类似对象(拥有length属性),Array.prototype.slice.call(arguments) 能将具有 length 属性的对象(伪数组)转成数组。

  • toString 隐式转换的特性

对于 add(1)(2)(3)(4),执行每个括号的时候都返回 inner 函数,不断自己调用自己,每次内部函数返回的都是内部函数。

如果打印函数执行的最终返回结果,可以发现返回了一个字符串(原本函数被转换为字符串返回了), 这即是发生了隐式转换,而发生隐式转换是因为调用了内部的 toString 方法。

知道了这一点,我们就可以利用这个特性自定义返回的内容:重写 inner 函数的 toString 方法,在里面实现参数相加的执行代码。

值得一提的是,这种处理后能返回正确的累加结果,但返回的结果是一个函数类型( function ),这是因为我们在用递归返回函数,内部函数在被隐式转换为字符串之前本来就是一个函数。