Функциональное Программирование Js: Основы И Примеры

Reduce принимает функцию и массив, применяет функцию к элементам массива, « сворачивая » их в одно значение, которое затем возвращается. В JavaScript метод apply() имеет похожий метод call(), который тоже позволяет устанавливать this, но принимает список, а не массив аргументов. В этом примере показано практически функциональное программирование js всё, что нужно знать о функциях. Функции в JavaScript могут принимать ноль или более параметров. Тело функции может содержать любые выражения и определять свои собственные переменные, которые будут для этой функции локальными. Инструкция return используется для возврата значения и остановки выполнения функции.

Если закончились, то передаём их все в оригинальную функцию и вызываем её. Если аргументы ещё есть, то используем рекурсию, чтобы каррировать ещё раз. То есть это буквально то же, что мы сделали с функцией multiply(), только автоматизировано. Такое «запоминание» аргументов называется частичным применением функции.

Когда функция вызывает саму себя, происходит рекурсивный вызов. Для его корректной работы необходимо, чтобы внутри функции было хотя бы одно рекурсивное условие, на которое мы обязательно рано или поздно выйдем. При компиляции кода, который обладает ссылочной прозрачностью, некоторые его куски можно «выполнить» заранее и получить готовое значение.

Рассмотрим подробно каждое из условий, которым должны отвечать чистые функции. Функции без побочных эффектов, которые зависят только от параметров и для одних и тех же аргументов всегда возвращают один и тот же результат. Такая же история с функциональными методами массивов — map и filter создают поверхностную копию исходного массива. На практике не так много случаев, где можно применить композицию. Кроме того, применимость ограничена отсутствием в JS встроенных механизмов — нужно использовать библиотеки или самостоятельно реализовывать у себя необходимые функции.

Переход На Функциональное Программирование

Но они не предоставляют функции для использования ключевых математических концепций вроде монад, функторов или редьюсера (Foldable), позволяющих решать реальные проблемы. Но чтобы действительно писать программы в таком стиле, функции должны следовать определённым правилам и решать некоторые проблемы. Для начала давайте определим некоторые часто используемые в функциональном программировании термины. Его следовало бы назвать стилем без параметров, потому что когда говорят о бесточечном стиле, то под точкой подразумевается параметр функции. Таким образом, композиция — это не просто шаблон для организации потока вычислений, но и фабрика по производству новых деталей. Функциональное программирование — штука интересная, но вряд ли вы захотите переписать весь проект на функциональном языке.

Представим, что у нас есть стакан с водой, из которого мы немного выпиваем, а через некоторое время делаем ещё один глоток. Стакан опустеет ровно настолько, сколько мы из него выпили. Неизменяемые или иммутабельные данные устойчивы к изменениям (мутациям). Каждый раз, когда в данных требуется что-то изменить, создаётся копия, а исходники остаются без изменений. Этот подход помогает избежать досадных ошибок, но важно не забывать всегда использовать неизменяемые данные, когда это необходимо. Частичное применение и каррирование чувствительны к порядку данных.

Функции Высших Порядков

JS-класс — это функтор (Functor), если он реализует метод map. И метод должен работать так, как предписано спецификацией (объяснение упрощённое, правил на самом деле больше). Каррирование — техника преобразования функции с несколькими аргументами в серию функций с одним аргументом. Это позволяет писать функции, которые можно применять частично, что делает их более гибкими и простыми в использовании. Если функция обращается к глобальной переменной или получает данные через операцию чтения данных извне, она теряет свою чистоту.

Самый распространённый пример — использование предиката внутри функций filter, some, each. Параметры — это переменные, созданные в объявлении функции. В целом считается, что ФП делает код понятнее, потому что является более декларативным. Остальные рассуждения оставим за скобками, так как на Хабре уже достаточно статей, где рассмотрены разные аргументы как за ФП, так и против.

Многие массивные методы, такие как map(), filter() и reduce(), следуют принципам функционального программирования, облегчая написание декларативного кода. Чистые функции — это функции, результат которых полностью зависит от входных данных и которые не производят побочных эффектов. Функции в ФП являются объектами первого класса, что означает, что они могут быть переданы в другие функции в качестве аргументов, возвращены из других функций и присвоены переменным.

От побочных эффектов не получится избавиться полностью, но их можно вынести за пределы функции, сделав саму функцию чистой. Да, нам всё равно приходится для изменения данных вызывать функцию produce, но это уже лучше, чем рассчитывать на отсутствие случайных мутаций. Кроме того, Immer замораживает все объекты, которые возвращает produce, чтобы защитить разработчика от возможных нечаянных мутаций.

Обратите внимание, что функция tax кинет ошибку, если значение цены будет нечисловое. Но, кроме того, low cost кинет ошибку, если цена item’а меньше 10. Кроме того, каррирование можно использовать при обращении к глобальным переменным, т. Библиотеки наподобие lodash-fp и ramdajs позволят только начать писать в стиле ФП.

При вызове fullName(), this получает ссылку на глобальный объект. А так как в глобальном объекте не определены переменные first и last, то имеем два undefined. В JavaScript есть возможность рекурсивного вызова функции.

Композиция — одна из важнейших проблем в программировании. Грамотное сопоставление частей делает программу расширяемой и отказоустойчивой. Рассмотрим несколько примеров ФП на JavaScript, чтобы увидеть, как этот стиль программирования может быть применен в реальных задачах.

Мы как бы выполняем функцию «не до конца», а только ту часть, которая нам уже известна благодаря переданным аргументам. Так как в функциональном программировании нельзя менять состояние, то для итеративных процессов мы не можем применять циклы. Вместо этого нам нужно использовать отображение (map()) и свёртку (reduce()) или рекурсию. Основные принципы включают чистоту функций, неизменяемость данных и использование функций высшего порядка. Функциональное программирование — это парадигма, в которой программы строятся на основе функций.

Имя функции в примере доступно только внутри самой функции. Мы поговорим о переменных позже, но в JavaScript можно объявить переменную без присвоения ей значения. В отличие от большинства языков, JavaScript не следует концепции ввода (input) и вывода (output).

Это позволяет не тратить вычислительные ресурсы на выполнение функции в рантайме, а сделать это заранее, что ускорит работу программы. Основы функционального программирования — это лямбда-исчисление и теория категорий. Лямбда-исчисление отвечает за описание и вычисление функций, а теория категорий — за отношения между объектами. Ещё одна мощная концепция из функционального программирования — это паттерн-матчинг. В нём проверяемое значение сопоставляется с какими-либо заранее подготовленными.

Арность — количество параметров, которые принимает функция. В JavaScript арность функции можно определить при помощи свойства length. В JS не существует процедур, потому что то, что мы считаем процедурой, на самом деле является функцией без return. Если опустить return, функция всё равно неявно возвращает undefined и остаётся функцией. Но если вам интересно функциональное программирование как отдельная дисциплина, то статью можно рассматривать как плавное введение.

Заметьте, что композиция этих преобразований у нас строится на поочерёдном вызове map() на контейнере. Сейчас «контейнер» — это массив, но это совсем не обязательно. Обе функции делают одно и то же, но во второй функции операция разбита на чёткие шаги. Затем мы используем map(), чтобы преобразовать каждое значение из этого массива по некоторым правилам. В конце достаём из массива единственное значение, которое там было, но уже преобразованное. Такие функции, которые принимают другие функции как аргументы или возвращают функции как результат, называются функциями высшего порядка.

При помощи композиции на основе каррирования и частичного применения мы сделали две новые детали, которые можно использовать для функций с другим порядком данных. Промежуточные слои, которые должны быть вызваны раньше других, помещаются правее или ниже. В примере выше DevTools добавляются до применения middleware, чтобы можно было корректно дебажить асинхронный код. В примере ниже мы берём ранее созданную деталь и делаем новую функцию, которая будет не только находить уникальные слова, но ещё и сортировать их по алфавиту.

Функциональное программирование (ФП) может улучшить ваш подход к написанию кода. Многие статьи и руководства не уделяют внимания таким подробностям, как монады (Monads), аппликативность (Applicative) и т. Д., не приводят в качестве иллюстраций практические примеры, которые могли бы помочь нам в повседневном использовании мощных ФП-методик. В то время как каррирование будет возвращать новые функции до тех пор, пока не наберётся достаточное число аргументов. Затем мы замечаем, что хотим переиспользовать возможности двух кубиков, и создаём новую деталь. Для этого мы строим новую абстракцию — оборачиваем последовательный вызов двух функций в новую функцию, которая и станет нашей новой деталью.

Если добавить в самое начало функции console.trace, можно убедиться, что каждый новый вызов создаёт новый кадр в стеке, несмотря на то, что условия рекурсии выполняются. Более подробно об оптимизации хвостовых вызовов можно почитать здесь. В данном случае код будет вызываться ради того, чтобы вывести в консоль свои аргументы оранжевым цветом и разделить их символом новой строки.

Функциональное программирование может быть использовано в сочетании с другими стилями, чтобы создать более чистый и модульный код. Выражение — код, выполнение которого возвращает значение. Для получения информации по прототипам объектов и цепям прототипов объектов смотрите Inheritance and the prototype chain. Если вы объявляете переменную без присвоения ей какого-либо значения, то её тип будет определён как undefined.