前端开发之函数式编程实践 | 京东云技术团队

作者：京东科技牛志伟

函数式编程简介

常见应用场景

1、ES6中的map、filter、reduce等函数

[1,2,3,4,5].map(x => x * 2).filter(x => x > 5).reduce((p,n) => p + n);

2、React类组件 -> 函数式组件+hooks、Vue3中的组合式API

3、RxJS、Lodash和Ramda等JS库

4、中间件/插件，如Redux中的applyMiddleware中间件实现

const store = applyMiddleware(...middlewares)(createStore)(reducer, initialState)

什么是函数式编程

函数式编程是一种编程范式，它将程序抽象为函数和数据结构，通过函数调用来实现程序的功能，并且函数可以作为参数传递给其他函数。

在 JavaScript 中，函数式编程可以实现面向对象编程的一些功能，比如抽象、封装、继承和多态等。

它还可以使用高阶函数、柯里化、组合和延迟计算来实现函数式编程的功能。

函数式编程有哪些特性

函数是「一等公民」

• 函数可以当做参数传递给其他函数，也可以作为函数的返回值返回（高阶函数）。

惰性执行

• 惰性执行是指在代码中的某些函数调用，只有在它们的返回值被使用时才会被执行。

• 它利用了延迟计算的技术，使得函数只在被调用时才会执行，而不是在编写代码时就被执行。

• 这样可以提高性能，因为不需要无用的计算。

无副作用（纯函数）

• 函数的执行不会改变程序的外部状态，也就是说函数的执行不会影响程序的其他部分。

• 因为它只是单纯的计算结果，而不会产生其他的副作用。

常见函数式概念

柯里化-currying

柯里化函数是把接受多个参数的函数变换成接受一个单一参数（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。

函数表达：f(a, b, c) => f(a)(b)(c)

简单实现（有兴趣的同学可以研究下Lodash和Ramda库中的实现）

1// 函数柯里化
2function curry(fn, args){
3    args = args || []
4	return function(...params){
5        let _args = [...args, ...params]
6        if(_args.length < fn.length){
7            return curry(fn, _args)
8        }
9		return fn.apply(this, _args)
10	}
11}
12function sum(a, b, c){
13	return a+b+c
14}
15// 自由组合参数
16const currySum = curry(sum)
17console.log(currySum(1)(2)(3)) //6
18console.log(currySum(1)(2,3)) //6
19console.log(currySum(1,2)(3)) //6

管道-pipe

管道pipe函数是一个高阶函数，它接受一系列函数作为参数，将函数串联起来，一步步将上一步的输出作为下一步的输入，这样可以更加高效地处理复杂的业务逻辑。

函数表达：pipe(f, g, t) => x => t(g(f(x))，进一步结合curry可以实现pipe(f)(g)(t) => x => t(g(f(x))

借助reduce简单实现，支持异步和非异步函数

1export const pipe: any =
2    (...fns: Promise<Function>[]) =>
3    (input: any) =>
4        fns.reduce((chain: Promise<Function>, func: Function | Promise<Function> | any) => chain.then(func), Promise.resolve(input));

组合-compose

组合compose指的是将多个函数组合成一个函数，这样一个函数的输出就可以作为另一个函数的输入，从而实现多个函数的链式调用。

组合compose可以提高代码的可读性和可维护性，减少重复代码的出现，更加便捷的实现函数的复用。

函数表达：compose(f, g, t) => x => f(g(t(x))，进一步结合curry可以实现compose(f)(g)(t) => x => f(g(t(x))

借助reduceRight简单实现，和pipe的区别只是运算顺序不同

1export const compose: any =
2    (...fns: Promise<Function>[]) =>
3    (input: any) =>
4        fns.reduceRight((chain: Promise<Function>, func: Function | Promise<Function> | any) => chain.then(func), Promise.resolve(input));

函数式编程实践

需求背景介绍

AgileBI在线报表是一款报表应用工具：易学易用，零代码，通过简单拖拽操作，制作中国式复杂报表，轻松实现报表的多样展示、交互分析、数据导出等需求，在线体验

已有功能：在线报表中的每个单元格都可以配置相关的属性：比如扩展方向、父格、单元格格式、过滤条件、条件属性等

新增需求：需要支持批量设置单元格，其中【文本类型】单元格支持扩展方向、父格的设置；【字段类型】、【公示类型】单元格支持所有配置；

大致设计思路

获取当前批量设置中，所有的配置项信息
为每个配置项设计一个处理器（高阶函数）：主要处理【批量设置的配置信息】和【当前单元格的配置信息】合并或替换逻辑
通过管道的方式，加工每个单元格所有的配置项信息

核心实现

• pipe函数

1private pipe = (...args: any) => {
2    return (result: any, config?: any) => {
3        return args.reduce((acc: any, fn: any) => fn(acc, config), result);
4    };
5};

• 高阶函数处理每个配置项

1// 扩展方向替换
2private handleExpand(expandConf: string) {
3    return (conf: any) => {
4        if (expandConf) {
5            conf.expandDirection = expandConf;
6        }
7        return conf;
8    };
9}
10// 父行/父列替换
11private handleParentCell(columnParentCell: any, rowParentCell: any) {
12    return (conf: any) => {
13        if (columnParentCell?.parentSelectType) {
14            conf.columnParentCell = columnParentCell;
15        }
16        if (rowParentCell?.parentSelectType) {
17            conf.rowParentCell = rowParentCell;
18        }
19        return conf;
20    };
21}
22// 条件属性追加
23private handleCondition(conditionBatchConf: any) {
24    return (conf: any) => {
25        conf.conditionConf = this.mergeCondition(conf?.conditionConf || [], conditionBatchConf);
26        return conf;
27    };
28}
29// 批量修改
30private mergeCondition(c1: any, c2: any) {
31    for (let j = 0; j < c1.length; j++) {
32        // 批量删除
33        if (
34            c1[j]?.batchFlag &&
35            this.batchConf.conditionConf?.find((item: any) => item.uuid === c1[j]?.uuid) &&
36            !c2.find((item: any) => item.uuid === c1[j]?.uuid)
37        ) {
38            c1.splice(j, 1);
39        }
40    }
41    for (let j = 0; j < c1.length; j++) {
42        for (let i = 0; i < c2.length; i++) {
43            // 如果字段已存在则替换
44            if (c2[i]?.uuid === c1[j]?.uuid) {
45                c1.splice(j, 1);
46            }
47        }
48    }
49    return [...c1, ...c2];
50}
51//...

• 组合函数，获取每个单元格的最终配置信息

1//...
2let handles: Array<any> = [];
3if (cell?.dataConf?.cellType === "文本") {
4    handles = [
5        this.handleExpand(conf.expandDirection),
6        this.handleParentCell(conf.columnParentCell, conf.rowParentCell)
7    ];
8} else if (cell?.dataConf?.cellType === "字段" || cell?.dataConf?.cellType === "公式") {
9    handles = [
10        this.handleExpand(conf.expandDirection),
11        this.handleParentCell(conf.columnParentCell, conf.rowParentCell),
12        this.handleFormat(conf.dataFormatConf),
13        this.handleFilter(conf.cellFilterConf),
14        this.handleCondition(conf.conditionConf)
15    ];
16}
17if (handles.length > 0) {
18    const mergeConf = this.pipe(...handles)(JSON.parse(JSON.stringify(cell.dataConf)));
19    //...
20}

总结

函数式编程可以可提高代码的可重用性，减少重复代码的开发时间；
函数式编程可以提高代码的可读性，使得代码更容易理解和调试；
函数式编程可以更容易实现函数组合，以帮助提高可维护性；
组合优于继承；