JavaScript函数式编程(Functional Programming)纯函数用法分析

在 JavaScript 函数式编程中，纯函数是一个重要的概念。纯函数是指在相同的输入下，总是返回相同的输出，且没有任何副作用的函数。在函数式编程中，纯函数是至关重要的，因为它们易于测试和并行执行。本文将详细探讨 JavaScript 中纯函数的用法。

纯函数的特征

在 JavaScript 中，我们可以通过以下特征来识别纯函数：

确定性：纯函数对于相同的输入，总是返回相同的输出。
无副作用：纯函数不会修改函数外部的状态，也不会引起函数外部的变化。

纯函数的用途

在 JavaScript 函数式编程中，纯函数有以下主要用途：

组合：将多个纯函数组合成一个更复杂的函数。
缓存：由于纯函数对相同的输入总是返回相同的输出，因此可以方便地用缓存来提高效率。
测试：由于纯函数易于测试，因此可以在测试驱动开发(TDD)中发挥重要作用。

以下是两个纯函数的示例，介绍它们的用途。

示例一：组合

假设有两个纯函数 add 和 multiply，分别接受两个数作为参数，并返回它们的和以及积。那么我们可以将它们组合起来形成一个新的函数 addAndMultiply，这个函数将两个数相加并乘以一个第三个参数：

function add(x, y) {
  return x + y;
}

function multiply(x, y) {
  return x * y;
}

function addAndMultiply(x, y, z) {
  return multiply(add(x, y), z);
}

在以上代码中，add 和 multiply 都是纯函数，它们没有任何副作用，不修改函数外部的状态，也不会引起函数外部的变化。因此，addAndMultiply 函数也是一个纯函数。它将两个函数组合，形成了一个更复杂的函数。

示例二：缓存

假设有一个纯函数 factorial，它计算一个数字的阶乘。为了提高效率，我们可以在一个对象中添加一个缓存，用于存储之前计算过的阶乘值。如果我们要计算一个已经计算过的数字的阶乘，那么我们可以直接从缓存中获取结果：

function factorial(n, cache = {}) {
  if (n === 0 || n === 1) {
    return 1;
  }
  if (cache[n]) {
    return cache[n];
  }
  const result = n * factorial(n - 1, cache);
  cache[n] = result;
  return result;
}

在以上代码中，如果某个数字的阶乘已经计算过，那么就从缓存中直接获取结果，而不是再次执行 factorial 函数。这可以提高效率，并且不会影响函数的行为，因为它保持了纯函数的特征。