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[Java教程][原创译书] JS函数式编程 2.3 函数式程序员的工具集


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函数式程序员的工具集

如果你仔细看了到目前为止出现过的示例代码,你会发现这里面的一些方法不太熟悉。 它们是map()、filter()和reduce()函数,它们对任何语言的函数式编程都至关重要。 它们可以让你不必使用循环和语句,写出更简洁的代码。

map()、filter()和reduce()函数组成了函数式程序员工具集的核心部分,这个工具集包括一系列纯的、 高阶的函数,它们是函数式方法的主力。实际上,它们是纯函数和高阶函数的典型,它们以一个函数为输入, 返回一个输出结果,并且不产生副作用。

然而它们是浏览器中ECMAScript 5.1的实现标准,它们只工作于数组。每次调用它们,一个新的数组会被创建并返回, 而原来存在的那个数组不会被改变。它们以函数为输入,经常使用匿名函数作为回调函数。它们遍历数组, 并对数组的每一个元素应用这个函数!

myArray = [1,2,3,4];newArray = myArray.map(function(x) {return x*2});console.log(myArray); // Output: [1,2,3,4]console.log(newArray); // Output: [2,4,6,8]

还有一点,它们只作用于数组,无法作用于其它可迭代的数据结构,比如对象。不用担心, 有很多库比如Underscore.js,Lazy.js,stream.js等等都实现了它们自己的更强大的map()、 filter()和reduce()。

回调

如果你以前从来没用过回调,那这个概念可能会让你有些迷惑。尤其是在Javascript中, Javascript给出了好几种声明函数的方式。

回调函数用于传递给另外一个函数供它们使用,这是一种像传递对象一样来传递逻辑的方式:

var myArray = [1,2,3];function myCallback(x){return x+1};console.log(myArray.map(myCallback));

对于比较简单的任务可以用匿名函数:

console.log(myArray.map(function(x){return x+1}));

回调不仅用于函数式编程,在Javascript中它们能干很多事情。仅作为例子,这有个callback()函数用于jQuery的AJAX调用:

function myCallback(xhr) { console.log(xhr.status); return true;}$.ajax(myURI).done(myCallback);

注意这里只用了函数的名字,因为我们并不是要调用函数而是传递函数,写成这样就错了:

$.ajax(myURI).fail(myCallback(xhr)); // 或者$.ajax(myURI).fail(myCallback());

如果我们调用了函数会发生什么?在这个例子里,myCallback(xhr)会尝试执行,控制台将打印“undefined”, 并会返回true。当ajax()完成调用时,它根据名字找到的回调函数将是一个"true",然后就报错了。

也就是说我们无法指定给回调函数传什么参数,如果我们的回调函数需要让ajax()函数传给他我们想要的参数, 我们可以把回到函数包在一个匿名函数里:

function myCallback(status) { console.log(status); return true;}$.ajax(myURI).done(function(xhr) { myCallback(xhr.status)});

Array.prototype.map()

map()是这些函数的老大,它简单地对数组里的元素依此应用回调函数。

语法:arr.map(callback [, thisArg]);

参数:

  • callback(): 这个函数为新数组产生一个元素,它接收的参数:
    • currentValue:数组当前遍历到的元素
    • index:数组中当前元素序数
    • array:当前正在处理的数组
  • thisArg:这是个可选参数,当执行回调的时候它作为回调函数的this

例子:

var integers = [1, -0, 9, -8, 3], numbers = [1, 2, 3, 4], str = 'hello world how ya doing?'; // 将整数映射为他们自己的绝对值console.log(integers.map(Math.abs));// 将数组中的元素与自己的位置序数相乘console.log(numbers.map(function(x, i) { return x * i}));// 单词隔一个变一个大写console.log(str.split(' ').map(function(s, i) { if (i % 2 == 0)  return s.toUpperCase(); else  return s;}));
尽管Array.prototype.map方法是Javascript中数组对象的标准方法,你也可以很容易地扩展自己的对象。
MyObject.prototype.map = function(f) {
 return new MyObject(f(this.value));
};

Array.prototype.filter()

filter()函数用于把数组中的一些元素筛选出来。回调函数必须返回真(保留到新数组里)或假(扔掉)。 用map()可以做类似的事情,就是把你像扔掉的元素返回为null,不过filter()函数会在新数组里面删除这些不要的元素, 而不是留个null占着位置。

语法:arr.filter(callback [, thisArg]);

  • callback():这个函数用来测试数组中的每个元素,要保留返回真,否则返回假。它有这些参数:
    • currentValue:数组当前遍历到的元素
    • index:数组中当前元素的序数
    • array:当前正在处理的数组
  • thisArg:这是个可选参数,当执行回调的时候它作为回调函数的this

例子:

var myarray = [1, 2, 3, 4]words = 'hello 123 world how 345 ya doing'.split(' ');re = '[a-zA-Z]';// 筛选整数console.log([-2, -1, 0, 1, 2].filter(function(x) { return x > 0}));// 筛选所有含字母的单词console.log(words.filter(function(s) { return s.match(re);}));// 随机移除数组中的元素console.log(myarray.filter(function() { return Math.floor(Math.random() * 2)}));

Array.prototype.reduce()

reduce()函数,有时也称为fold,它用于把数组中的所有值聚集到一起。回调需要返回组合对象的逻辑。 对于数字来说,它们往往会被加到一起或者乘到一起。对于字符串来说,它们往往是被追加到一起。

语法:arr.reduce(callback [, initialValue]);

参数

  • callback():此函数把两个对象合并成一个对象,并将其返回。参数有:
    • previousValue:上一次回调函数被调用时返回的值,或者是初始值(如果有的话)
    • currentValue:数组当前正在处理的元素
    • index:数组中当前元素的序数
    • array:当前正在处理的数组
  • initialValue:可选。第一次回调所传入参数的初始值

例子

var numbers = [1, 2, 3, 4];// 把数组中所有的值加起来console.log([1, 2, 3, 4, 5].reduce(function(x, y) { return x + y}, 0));// 查找数组中最大的值console.log(numbers.reduce(function(a, b) {  return Math.max(a, b) // max()函数只能有两个参数 }) );

其它函数

map()、filter()和reduce()函数在我们辅助函数的工具箱里并不孤单。这里还有更多的函数几乎在所有函数式应用里都会被使用。

Array.prototype.forEach

forEach()函数本质上是map()函数的非纯版本,它会遍历整个数组,并对每个元素应用回调。 然而这些回调函数不返回值。它是实现for循环的一个更纯粹的方式。

语法:arr.forEach(callback [, thisArg]);

参数:

  • callback():对数组中每一个元素所应用的。参数有:
    • currentValue:数组中当前正在处理的元素
    • index:数组中当前元素的序数
    • array:正在处理的数组
  • thisArg:可选。回调函数中作为this的值

例子:

var arr = [1, 2, 3];var nodes = arr.map(function(x) { var elem = document.createElement("div"); elem.textContent = x; return elem;});// 对每一个元素的值输出日志arr.forEach(function(x) { console.log(x)});// 把节点追加到DOM上nodes.forEach(function(x) { document.body.appendChild(x)});

Array.prototype.concat

如果不用for或while处理数组,你会经常需要把数组拼接起来。另一个Javascript内建函数concat就是专门干这事儿的。 concat函数会返回一个新数组但不改变旧数组。它可以把你传入的所有参数拼接到一起。

console.log([1, 2, 3].concat(['a','b','c']) // 拼接两个数组// Output: [1, 2, 3, 'a','b','c']

它返回两个数组拼接成的数组,同时原来的那些数组没有被改变。这就意味着concat函数可以链式调用。

var arr1 = [1,2,3];var arr2 = [4,5,6];var arr3 = [7,8,9];var x = arr1.concat(arr2, arr3);var y = arr1.concat(arr2).concat(arr3));var z = arr1.concat(arr2.concat(arr3)));console.log(x);console.log(y);console.log(z);

变量x、y、z的值最后都是[1,2,3,4,5,6,7,8,9]。

Array.prototype.reverse

这个Javascript内建函数是用于数组变形的。reverse函数用于将一个数组反转,也就是第个一元素会跑到最后, 而最后一个元素变成了第一个元素。

然而,这个函数并不会返回一个新的数组,而是把原来的数组替换掉了。我们可以做个更好的。下面是一个纯的反转数组函数

var invert = function(arr) { return arr.map(function(x, i, a) {  return a[a.length - (i + 1)]; });};var q = invert([1, 2, 3, 4]);console.log(q);

Array.prototype.sort

与map()、filter()和reduce()函数相似,排序函数sort()需要传入一个回调函数来定义数组如何排序。 但是,跟reverse()一样,它也会把原来的数组替换。这可不太好。

arr = [200, 12, 56, 7, 344];console.log(arr.sort(function(a,b){return a–b}) );// arr现在是: [7, 12, 56, 200, 344];

我们可以写一个纯函数的sort(),但是排序算法的源代码很麻烦。对于特别大的数组,应当根据特定的数据结构来选用适合的算法, 比如快速排序、合并排序、冒泡排序等等。

Array.prototype.every 和 Array.prototype.some

Array.prototype.every() 和 Array.prototype.some() 都是纯的高阶函数,它们是Array对象的方法, 通过回调函数根据数组各元素返回的布尔值(或相当于布尔的值)来进行测试。如果数组中所有的元素通过回调函数计算都返回True, every()函数就返回true;如果数组中有一个元素返回True,some()函数就返回True。

例子:

function isNumber(n) { return !isNaN(parseFloat(n)) && isFinite(n);}console.log([1, 2, 3, 4].every(isNumber)); // Return: trueconsole.log([1, 2, 'a'].every(isNumber)); // Return: falseconsole.log([1, 2, 'a'].some(isNumber)); // Return: true
下一节 第二章总结