簡單粗暴詳細講解javascript實現函數柯里化與反柯里化
- 2019 年 10 月 3 日
- 筆記
函數柯里化（黑人問號臉）？？？Currying（黑人問號臉）？？？妥妥的中式翻譯既視感；下面來一起看看究竟什麼是函數柯里化：
維基百科的解釋是：把接收多個參數的函數變換成接收一個單一參數（最初函數的第一個參數）的函數，並返回接受剩餘的參數而且返回結果的新函數的技術。其由數學家Haskell Brooks Curry提出，並以curry命名。
概念往往都是乾澀且難懂的，讓我們用人話來解釋就是：如果我們不確定這個函數有多少個參數，我們可以先給它傳入一個參數，然後通過JS閉包（如若不懂JS閉包，請先學習閉包知識點再來學習本篇博文 https://www.cnblogs.com/dengyao-blogs/p/11475575.html ）來進行返回一個函數，內部函數接收除開第一個參數外的其餘參數進行操作並輸出，這個就是函數的柯里化；
舉個小例子：
場景（需求）：
眾所周知程式設計師每天加班的時間還是比較多的，如果我們需要計算一個程式設計師每天的加班時間，那麼我們的第一反應應該是這樣；
var overtime=0; function time(x){ return overtime+=x; } time(1); //1 time(2); //3 time(3); //6
上面的程式碼固然沒有問題，可是需要每天調用都算加一下當天的時間，很麻煩，並且每調用一次函數都要進行一定的操作，如果數據量巨大，有可能會有影響性能的風險，那麼有沒有可以偷懶又能解決問題的辦法呢？有的！
function time(x){ return function(y){ return x+y; } } var times=time(0); times(3);
但是上面程式碼依然存在問題，在實際開發中很多時候我們的參數是不確定的，上面程式碼雖然簡單的實現了柯里化的基本操作，但是對於參數不確定的情況是處理不了的；所以存在著函數參數的局限性；不過我們從上面的程式碼中基本可以知道函數柯里化是個啥意思了；就是一個函數調用的時候只允許傳入一個參數，然後通過閉包返回內部函數去處理和接收剩餘參數，返回的函數通過閉包的方式記住了time的第一個參數；
我們再來把程式碼改造一下：
// 首先定義一個變數接收函數 var overtime = (function() { //定義一個數組用來接收參數 var args = []; //這裡運用閉包，調用外部函數返回一個內部函數 return function() { //arguments是瀏覽器內置對象，專門用來接收參數 //如果參數的長度為0即沒有參數的時候 if(arguments.length === 0) { //定義變數用來累加 var time = 0; //循環累加，用i和args的長度進行比較 for (var i = 0, l = args.length; i < l; i++) { //進行累加操作 等價於time=time+args[i] time += args[i]; } // 返回累加的結果 return time; //如果arguments對象參數長度不為零，即有參數的時候 }else { //定義的空數組添加arguments參數作為數組項,第一個參數古args作為改變this指向，第二個參數arguments把剩餘參數作為數組形式添加至空數組中 [].push.apply(args, arguments); } } })(); overtime(3.5); // 第一天 overtime(4.5); // 第二天 overtime(2.1); // 第三天 //... console.log( overtime() ); // 10.1
程式碼經過我們的改造已經實現了功能，但是這不是一個函數柯里化的完整實現，那麼我們要怎麼完整實現呢？下面我們來介紹一種通用的實現方式：
通用的實現方式：
//定義方法currying，先傳入一個參數 var currying=function(fn){ //定義空數組裝arguments對象的剩餘參數 var args=[]; //利用閉包返回一個函數處理剩餘參數 return function (){ //如果arguments的參數長度為0，即沒有剩餘參數 if(arguments.length===0){ //執行上面方法
//這裡的this指向下面的s，類似於s()，代表參數長度為0的時候直接調用函數 return fn.apply(this,args) } console.log(arguments) //如果arguments的參數長度不為0，即還有剩餘參數 //在數組的原型對象上添加數組，apply用來更改this的指向為args //將[].slice.call(arguments)的數組添加到原型數組上
//這裡的[].slice.call(arguments)===Array.prototype.slice.call(arguments)實質上就是將arguments對象轉成數組並具有slice功能
Array.prototype.push.apply(args,[].slice.call(arguments)) //args.push([].slice.call(arguments)) console.log(args) //這裡返回的arguments.callee是返回的閉包函數，callee是arguments對象裡面的一個屬性，用於返回正被執行的function對象 return arguments.callee } } //這裡調用currying方法並傳入add函數，結果會返回閉包內部函數 var s=currying(add); //調用閉包內部函數，當有參數的時候會將參數逐步添加到args數組中，待沒有參數傳入的時候直接調用 //調用的時候支援鏈式操作 s(1)(2)(3)(); //也可以一次性傳入多個參數 s(1,2,3); console.log(s());
JS函數柯里化的優點：
1.可以延遲計算，即如果調用柯里化函數傳入參數是不調用的，會將參數添加到數組中存儲，等到沒有參數傳入的時候進行調用；
2.參數復用，當在多次調用同一個函數，並且傳遞的參數絕大多數是相同的，那麼該函數可能是一個很好的柯里化候選。
世間萬物相對，有因必有果，當然了，有柯里化必然有反柯里化；
反柯里化（uncurrying），從字面意思上來講就是跟柯里化的意思相反；其實真正的反柯里化的作用是擴大適用範圍，就是說當我們調用某個方法的時候，不需要考慮這個對象自身在設計的過程中有沒有這個方法，只要這個方法適用於它，我們就可以使用；（這裡引用的是動態語言中的鴨子類型的思想）
在學習JS反柯里化之前，我們先學習一下動態語言的鴨子類型思想，以助於我們更好的理解：
動態語言鴨子類型思想（維基百科解釋）:
在程式設計中，鴨子類型（duck typing）是動態類型的一種風格。
在這種風格中，一個對象有效的語義，不是由繼承自特定的類或實現特定的介面，而是由當前方法和屬性的集合決定。
這個概念的名字來源於由 James Whitcomb Riley 提出的鴨子測試，“鴨子測試”可以這樣表述：
當看到一隻鳥走起來像鴨子、游泳起來像鴨子、叫起來也像鴨子，那麼這隻鳥就可以被稱為鴨子。
理論上的解釋往往乾澀難懂，換成人話來說就是：你是你媽媽的兒子/女兒，不管你是否優秀，是否漂亮，只要你是你媽親生的，那麼你就是你媽的兒子/女兒；換成鴨子類型就是，只要你會呱呱叫，走起來像鴨子，只要你擁有的行為像鴨子，不管你是不是鴨子，那麼你就可以被稱為鴨子；
在Javascript中有很多鴨子類型的引用，比如我們在對一個變數進行賦值的時候，顯然是不需要考慮變數的類型的，正是因為如此，Javascript才更加的靈活，所以Javascript是一門典型的動態類型語言；
我們來看一下反柯里化中是怎麼引用鴨子類型的：
//函數原型對象上添加uncurring方法 Function.prototype.uncurring = function() { //改變this的指向 //這裡的this指向是Array.prototype.push var self = this; //這裡的閉包用來返回內部函數的執行 return function() { //創建一個變數，在數組的原型對象上添加shift上面刪除第一個參數 //改變數組this的指向為arguments var obj = Array.prototype.shift.call(arguments); //最後返回執行並給方法改變指向為obj也就是arguments // 並傳入arguments作為參數 return self.apply(obj, arguments); }; }; //數組原型對象上添加uncurrying方法 var push = Array.prototype.push.uncurring(); //測試一下 //匿名函數自執行 (function() { //這裡的push就是一個函數方法了 //相當於傳入參數arguments和4兩個參數，但是在上面shift方法中刪除第一個參數，這裡的arguments參數被截取了，所以最後實際上只傳入了4 push(arguments, 4); console.log(arguments); //[1, 2, 3, 4] //匿名函數自調用並帶入參數1，2，3 })(1, 2, 3)
到這裡大家可以想一想arguments是一個接收參數的對象，裡面是沒有push方法的，那麼arguments為什麼能調用push方法呢？
這是因為程式碼var push = Array.prototype.push.uncurring();在數組的原型對象的push方法上添加了uncurring方法，然後在執行匿名函數的方法push(arguments, 4);時候實質上是在調用上面的方法在Function的原型對象上添加uncurring方法並返回一個閉包內部函數執行，在執行的過程中因為Array原型對象上的shift方法會把 push(arguments, 4)；中的arguments截取，所以其實方法的實際調用是push(4)，所以最終的結果才是[1,2,3,4]
在《JavaScript設計模式與開發實踐》一書中，JS函數的反柯里化的案例是這樣寫的：
//定義一個對象 var obj = { "length":1, "0":1 } //在Function原型對象定義方法uncurrying Function.prototype.uncurrying = function() { //this指向Array.prototype.push var self = this; //閉包返回一個內部函數 return function() { // 這裡可以拆開理解 //首先執行apply return //Function.prototype.call(Array.prototype.push[obj,2]) //然後Array.prototype.push.call(obj,2) //call改變指向 obj.push(2) //所以最後結果就是 {0: 1, 1: 2, length: 2} return Function.prototype.call.apply(self, arguments); } } //在 var push = Array.prototype.push.uncurrying() push(obj, 2) console.log(obj); //{0: 1, 1: 2, length: 2}
上面的方式不好理解？沒關係，咱們來個好理解的：
Function.prototype.unCurrying = function () { var self = this; return function () {
//[].slice.call(arguments,1)===Array.prototype.push.slice.call(arguments,1)===arguments.slice(1) return self.apply(arguments[0], [].slice.call(arguments, 1)); }; }; var push = Array.prototype.push.uncurrying() console.log(push); push(obj,2) //{0: 1, 1: 2, length: 2} console.log(obj);
分析一下：
1、首先在Function原型對象上添加uncurrying方法，這樣所有的Function都可以借用；
2、返回一個閉包內部函數
3、閉包函數返回的結果中返回的是調用方法，self指向Array.prototype.push，apply方法中第一個參數是更改指向，對應下面push(obj,2)相當於更改指向為obj.push(2)
4、apply方法中第二個參數的call方法是更改指向為arguments，並且arguments中能使用slice方法,等於arguments.slice(1)
