为后续的框架级JavaScript工程设计作准备，先简单介绍下泛函编程（Functional Programming）和闭包（Closure）。如题所说，这里的讨论是非常浅显的。泛函涉及的方面很多，远不是一篇短短的博文所能讲解清楚的。 这里所说的泛函，也就是很多开发者提及的“函数式”。泛函编程和函数式编程的英文都是Functional Programming。之所以不使用函数式编程的说法，是避免误导新人，以为函数式编程就是用若干函数库来进行编程。用泛函编程做Functional Programming的翻译我记得是蔡学镛最先提的（他那篇文章似乎是发表在《程序员》上，网上我没有搜到）。理由是数学上的泛函就是指以函数为自变量的函数，符合计算机科学中Functional Programming中高阶函数的概念，故将其翻译为泛函。这里就借用这个翻译了。 对泛函概念不是很熟的同学，建议先Google一把或者阅读这篇《
函数式编程另类指南》，对泛函等概念有个预期的了解。该文作者文笔流畅，清晰易懂，是IT界到处术语黑话如麻中难得的精品。 JavaScript中的泛函 JavaScript不是严格意义上的泛函语言，她只是支持了部分泛函的特性，从而有了一定泛函语言的特征。有人说，JavaScript = C + Lisp，Lisp那部分就是指泛函特征。但是实际上，Lisp也不是严格的泛函语言。出于应用方面的考虑，部分“泛函”语言都多多少少加入了一些命令式语言的风格。Haskell是纯粹的泛函语言，但是目前似乎还停留在各种研究所、大学的应用上中，尚未有大型的商业应用使用。 高阶函数（High-Order Function） 所有以函数为参数或者以函数为返回值的函数叫做高阶函数。在Java世界，这种特性无疑是天方夜谭；而在泛函的世界，这只是最最基本的特性。 我们先从计算以下求和函数开始：
函数1 代码很简单，你愉快地完成了任务： [javascript] function sigma(x1, x2) { for(var x = x1, s = 0; x <= x2; x++) { s += x; } return s; } [/javascript] 有一天，老板说，我们还需要计算另一种求和函数：
函数2 代码也不难，拷贝sigma函数稍微改改就行了： [javascript] function sigma2(x1, x2) { for(var x = x1, s = 0; x <= x2; x++) { s += x * x; } return s; } [/javascript] 日子久了，需求难免会增加。第N次，老板还在让你不停地增加各种各样的求和函数：
函数3 还是拷贝粘贴代码，稍微修改下： [javascript] function sigmaN(x1, x2) { for(var x = x1, s = 0; x <= x2; x++) { s += 3 * x * x - 7 * x + 2; } return s; } [/javascript] 不知不觉中，你已经违反了DRY（Dont Repeat Yourself）原则。一旦需要求和函数改为求积函数，每一个sigma函数都需要修改；代码中包含了大量重复代码，给可维护性带来了问题。 为减少冗余代码，提高代码可维护性也为早点下班，怎样重构？JavaScript的高阶函数这时就派上用场了，将求和函数的内部再次函数化，sigma就成为一个高阶函数：
代码成了这样： [javascript] function sigma(x1, x2, f) { for(var x = x1, s = 0; x <= x2; x++) { s += f(x); } return s; } [/javascript] 如何使用？ [javascript] var s1 = sigma(0, 10, function( x ) { return x; }); var s2 = sigma(1, 18, function( x ) { return x * x; }); var s3 = sigma(34, 119, function( x ) { return 3 * x * x - 7 * x + 2; }); [/javascript] 函数f被作为参数传递到sigma。f负责计算求和项的值，sigma只负责将f产生的项累加。要计算不同的求和函数，只需提供不同的f就行了。这就是高阶函数提供的抽象能力。 话外音：Java没有直接提供高阶函数这种抽象特性，但是由于有接口这个好东东，也能模拟出来： [javascript] // 先声明一个回调接口 interface Callback { int call(int x); } // 函数传入接口作为参数 public int sigma(int x1, int x2, Callback callee) { for(int x = x1, s = 0; x <= x2; x++) { s += callee.call(x); } return s; } ...... { // 匿名实现回调接口 int s1 = sigma(0, 10, new Callback() { public int call(int x) { return x; } }); int s2 = sigma(1, 18, new Callback() { public int call(int x) { return x * x; } }); int s3 = sigma(34, 119, new Callback() { public int call(int x) { return 3 * x * x - 7 * x + 2; } }); } [/javascript] 这里是用接口和匿名类来模拟的高阶函数。由于不是语法层面支持，代码写出来也是比较冗长的，没有JavaScript的清爽。OO语言普遍对高阶函数缺乏直接支持，一般把这种编程方式叫做“回调（Callback）”。 柯里化（Currying） 函数的柯里化是高阶函数的一个重要应用。可以表示为当函数的部分参数确定后所形成的新函数。例如，立方体体积计算函数V = V(a, b, c) = a * b * c，如果令a = 3，函数变为V' = V'(b, c) = 3 * b * c。于是我们说，函数V被柯里化为V'。实际上V'仍然是计算立方体体积的函数，只不过V经过特化为V'后，变成了只能计算其中一条棱长为3的立方体体积的函数。 由于编程语言中函数形参列表通常是线性的，像数学上一样任意柯里化在语法层面不好设计。因此，一般都只是使用左柯里化或者右柯里化，定义如下： 左柯里化： f(x1, x2, ..., xn) == curry(f)(x1)(x2)(x3)(...)(xn) == curry(f)(x1)(x2, x3, ..., xn) == curry(f)(x1, x2)(x3, x4, ..., xn) == ... == curry(f)(x1, x2, ..., xn-1)(xn) 右柯里化： f(x1, x2, ..., xn) == rcurry(f)(xn)(xn-1)(...)(x1) == rcurry(f)(xn)(xn-1, xn-2, ..., x1) == rcurry(f)(xn, xn-1)(xn-2, xn-3, ..., x1) == ... == rcurry(f)(xn, xn-1, ..., x2)(x1) 理论太抽象，还是用一个例子来演绎柯里化的使用。有一个函数用于计算x的y次方（科学型计算器就有这个功能），代码如下： [javascript] // 原始函数 function pow(x, y) { return Math.pow(x, y); } // 左柯里化pow函数，使之变成一个指数函数 var exp = curry(pow)(2); // exp变成2的指数函数 // 右柯里化pow函数，使之变成一个多项式函数 var poly = rcurry(pow)(3); // poly变成立方函数 alert(exp(5)); // 输出32 alert(poly(3)); // 输出27 [/javascript] 可以看出原先普通的pow函数可以根据需要，柯里化为需要的形式，满足不同的需要。在某些时候，为了满足代码的功能性，需要一个较为复杂的接口。但是对于普通开发人员可能又很少使用到这些复杂的功能，这时也可以采用柯里化的形式对复杂的接口进行包装，对外只暴露经过包装的简单接口。 上面例子中神奇的curry和rcurry是如何实现的，代码如下： [javascript] function __curry__(f) { var h; return h = function(g, n) { // 可以通过n来指定柯里化的长度。若忽略n，默认采取被柯里化函数的形参个数作为柯里化长度 n = n || g.length; return function() { var args = [].slice.call(arguments); if (args.length >= n) { return g.apply(this, args); } else { return h(function() { return g.apply(this, f(args, [].slice.call(arguments))); }, n - args.length); } }; }; } var curry = __curry__(function(a0, a1) { return aconcat(a1); }); var rcurry = __curry__(function(a0, a1) { return aconcat(areverse()); }); [/javascript] 关于柯里化最后再罗嗦一点。刚才提到柯里化主要用于将复杂函数简化，但是实际应用中过于复杂的函数却通常不采用柯里化的形式包装，而会采用更加简单有效的办法：用对象而不是参数列表来传递参数。详细信息可以参见JavaScript the Ultimate 1.1 JavaScriptic第6条。 闭包（Closure） 闭包由函数定义产生。简单地说，由于作用域的嵌套关系（由于函数定义可以嵌套）和作用域的封装特性，上级作用域的语句不能访问次级作用域中的变量，与之相反，次级作用域中的语句却可以访问上级作用域的变量。这样的一种特性被称为闭包。 闭包不算是泛函的特性。但是因为许多泛函语言都支持闭包，因此，闭包可说是泛函的朋友。 给一个最简单的闭包的例子： [javascript] var x = 5; function f() { alert(x); x = 6; } f(); // 输出5 alert(x); // 输出6 [/javascript] 在函数f中，并没有定义名为x的局部变量，为什么函数能够输出结果？因为定义x这个变量的作用域比函数f的作用域更高，程序执行到函数f内部时能够看见x已经被定义。而要是有语句在外部试图访问函数f内部定义的变量，那么一定会报“未定义标识符”这样的错误。 由于闭包有着可以引用上层作用域的特性，因此，编程时大大方便了开发者使用泛函编程。如果闭包不被支持，想访问上层作用域中的变量只能通过函数参数的形式，无疑是非常麻烦的。但是，闭包虽然给开发者提供了足够的灵活性，同时也给代码的可维护性以及可调试性带来了考验。可以想到，某一个函数中引用到的某一个变量可能在本函数体中找不到，甚至可能在整个js文件中都找不到——被定义在另一个文件中。但是，运行期却是可被JavaScript引擎所能找到的。 有关泛函编程的讨论先告一段落。泛函编程还有很多精彩的内容本文没有提及，如惰性求值（Lazy Evaluation）、延续（Continuation）、Monad、Arrow、SKI Combinator等等，大家如感兴趣可以继续查阅相关资料以深入了解，如果我将来能在这些方面学有所成也将继续分享。 原文出处：
http://casey-lai.appspot.com/blog/31
