前端面试手写代码——JS函数柯里化

目录

• 1 什么是函数柯里化
• 2 柯里化的作用和特点
  • 2.1 参数复用
  • 2.2 提前返回
  • 2.3 延迟执行
• 3 封装通用柯里化工具函数
• 4 总结和补充

1 什么是函数柯里化

在计算机科学中，柯里化（Currying）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且返回结果的新函数的技术。这个技术以逻辑学家 Haskell Curry 命名的。

什么意思？简单来说，柯里化是一项技术，它用来改造多参数的函数。比如：

// 这是一个接受3个参数的函数
const add = function(x, y, z) {
  return x + y + z
}

我们将它变换一下，可以得到这样一个函数：

// 接收一个单一参数
const curryingAdd = function(x) {
  // 并且返回接受余下的参数的函数
  return function(y, z) {
    return x + y + z
  }
}

这样有什么区别呢？从调用上来对比：

// 调用add
add(1, 2, 3)

// 调用curryingAdd
curryingAdd(1)(2, 3)
// 看得更清楚一点，等价于下面
const fn = curryingAdd(1)
fn(2, 3)

可以看到，变换后的的函数可以分批次接受参数，先记住这一点，下面会讲用处。甚至fn（curryingAdd返回的函数）还可以继续变换：

const curryingAdd = function(x) {
  return function(y) {
    return function(z) {
      return x + y + z
    }
  }
}
// 调用
curryingAdd(1)(2)(3)
// 即
const fn = curryingAdd(1)
const fn1 = fn(2)
fn1(3)

上面的两次变换过程，就是函数柯里化。

简单讲就是把一个多参数的函数f，变换成接受部分参数的函数g，并且这个函数g会返回一个函数h，函数h用来接受其他参数。函数h可以继续柯里化。就是一个套娃的过程～

那么费这么大劲将函数柯里化有什么用呢？

2 柯里化的作用和特点

2.1 参数复用

工作中会遇到的需求：通过正则校验电话号、邮箱、身份证是否合法等等

于是我们会封装一个校验函数如下：

/**
 * @description 通过正则校验字符串
 * @param {RegExp} regExp 正则对象
 * @param {String} str 待校验字符串
 * @return {Boolean} 是否通过校验
 */
function checkByRegExp(regExp, str) {
    return regExp.test(str)
}

假如我们要校验很多手机号、邮箱，我们就会这样调用：

// 校验手机号
checkByRegExp(/^1\d{10}$/, '15152525634');
checkByRegExp(/^1\d{10}$/, '13456574566');
checkByRegExp(/^1\d{10}$/, '18123787385');
// 校验邮箱
checkByRegExp(/^(\w)+(\.\w+)*@(\w)+((\.\w+)+)$/, '[e-mail]');
checkByRegExp(/^(\w)+(\.\w+)*@(\w)+((\.\w+)+)$/, '[e-mail]');
checkByRegExp(/^(\w)+(\.\w+)*@(\w)+((\.\w+)+)$/, '[e-mail]');

貌似没什么问题，事实上还有改进的空间

1. 校验同一类型的数据时，相同的正则我们写了很多次。
2. 代码可读性较差，如果没有注释，我们并不能一下就看出来正则的作用

我们试着使用函数柯里化来改进：

// 将函数柯里化
function checkByRegExp(regExp) {
    return function(str) {
        return regExp.test(str)
    }
}

于是我们传入不同的正则对象，就可以得到功能不同的函数：

// 校验手机
const checkPhone = curryingCheckByRegExp(/^1\d{10}$/)
// 校验邮箱
const checkEmail = curryingCheckByRegExp(/^(\w)+(\.\w+)*@(\w)+((\.\w+)+)$/)

现在校验手机、邮箱的代码就简单了，并且可读性也增强了

// 校验手机号
checkPhone('15152525634');
checkPhone('13456574566');
checkPhone('18123787385');
// 校验邮箱
checkEmail('[e-mail]');
checkEmail('[e-mail]');
checkEmail('[e-mail]');

这就是参数复用：我们只需将第一个参数regExp复用，就可以直接调用有特定功能的函数

通用函数(如checkByRegExp)解决了兼容性问题，但也会带来使用的不便，比如不同的应用场景需要传递多个不同的参数来解决问题

有的时候同一种规则可能会反复使用（比如校验手机的参数），这就造成了代码的重复，利用柯里化就能够消除重复，达到复用参数的目的。

柯里化的一种重要思想：降低适用范围，提高适用性

2.2 提前返回

在JS DOM事件监听程序中，我们用addEventListener方法为元素添加事件处理程序，但是部分浏览器版本不支持此方法，我们会使用attachEvent方法来替代。

这时我们会写一个兼容各浏览器版本的代码：

/**
 * @description:
 * @param {object} element DOM元素对象
 * @param {string} type 事件类型
 * @param {Function} fn 事件处理函数
 * @param {boolean} isCapture 是否捕获
 * @return {void}
 */
function addEvent(element, type, fn, isCapture) {
    if (window.addEventListener) {
        element.addEventListener(type, fn, isCapture)
    } else if (window.attachEvent) {
        element.attachEvent("on" + type, fn)
    }
}

我们用addEvent来添加事件监听，但是每次调用此方法时，都会进行一次判断，事实上浏览器版本确定下来后，没有必要进行重复判断。

柯里化处理：

function curryingAddEvent() {
    if (window.addEventListener) {
        return function(element, type, fn, isCapture) {
            element.addEventListener(type, fn, isCapture)
        }
    } else if (window.attachEvent) {
        return function(element, type, fn) {
            element.attachEvent("on" + type, fn)
        }
    }
}
const addEvent = curryingAddEvent()

// 也可以用立即执行函数将上述代码合并
const addEvent = (function curryingAddEvent() {
 	...
})()

现在我们得到的addEvent是经过判断后得到的函数，以后调用就不用重复判断了。

这就是提前返回或者说提前确认，函数柯里化后可以提前处理部分任务，返回一个函数处理其他任务

另外，我们可以看到，curryingAddEvent好像并没有接受参数。这是因为原函数的条件（即浏览器的版本是否支持addEventListener）是直接从全局获取的。逻辑上其实是可以改成：

let mode = window.addEventListener ? 0 : 1;
function addEvent(mode, element, type, fn, isCapture) {
  if (mode === 0) {
    element.addEventListener(type, fn, isCapture);
  } else if (mode === 1) {
    element.attachEvent("on" + type, fn);
  }
}
// 这样柯里化后就可以先接受一个参数了
function curryingAddEvent(mode) {
    if (mode === 0) {
        return function(element, type, fn, isCapture) {
            element.addEventListener(type, fn, isCapture)
        }
    } else if (mode === 1) {
        return function(element, type, fn) {
            element.attachEvent("on" + type, fn)
        }
    }
}

当然没必要这么改～

2.3 延迟执行

事实上，上述正则校验和事件监听的例子中已经体现了延迟执行。

curryingCheckByRegExp函数调用后返回了checkPhone和checkEmail函数

curringAddEvent函数调用后返回了addEvent函数

返回的函数都不会立即执行，而是等待调用。

3 封装通用柯里化工具函数

上面我们对函数进行柯里化都是手动修改了原函数，将add改成了curryingAdd、将checkByRegExp改成了curryingCheckByRegExp、将addEvent改成了curryingAddEvent。

难道我们每次对函数进行柯里化都要手动修改底层函数吗？当然不是

我们可以封装一个通用柯里化工具函数（面试手写代码）

/**
 * @description: 将函数柯里化的工具函数
 * @param {Function} fn 待柯里化的函数
 * @param {array} args 已经接收的参数列表
 * @return {Function}
 */
const currying = function(fn, ...args) {
    // fn需要的参数个数
    const len = fn.length
    // 返回一个函数接收剩余参数
    return function (...params) {
        // 拼接已经接收和新接收的参数列表
        let _args = [...args, ...params]
        // 如果已经接收的参数个数还不够，继续返回一个新函数接收剩余参数
        if (_args.length < len) {
            return currying.call(this, fn, ..._args)
        }
      	// 参数全部接收完调用原函数
        return fn.apply(this, _args)
    }
}

这个柯里化工具函数用来接收部分参数，然后返回一个新函数等待接收剩余参数，递归直到接收到全部所需参数，然后通过apply调用原函数。

现在我们基本不用手动修改原函数来将函数柯里化了

// 直接用工具函数返回校验手机、邮箱的函数
const checkPhone = currying(checkByRegExp(/^1\d{10}$/))
const checkEmail = currying(checkByRegExp(/^(\w)+(\.\w+)*@(\w)+((\.\w+)+)$/))

但是上面事件监听的例子就不能用这个工具函数进行柯里化了，原因前面说了，因为它的条件直接从全局获取了，所以比较特殊，改成从外部传入条件，就能用工具函数柯里化了。当然没这个必要，直接修改原函数更直接、可读性更强

4 总结和补充

1. 柯里化突出一种重要思想：降低适用范围，提高适用性
2. 柯里化的三个作用和特点：参数复用、提前返回、延迟执行
3. 柯里化是闭包的一个典型应用，利用闭包形成了一个保存在内存中的作用域，把接收到的部分参数保存在这个作用域中，等待后续使用。并且返回一个新函数接收剩余参数