より良いコードのための優れた JavaScript 関数プログラミング手法-jsチュートリアル-php.cn

owerful JavaScript Functional Programming Techniques for Better Code

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JavaScript 関数型プログラミングは、コードの編成と問題解決へのアプローチ方法に革命をもたらしました。これらの手法を採用することで、開発者はより保守しやすく、テストしやすく、スケーラブルなアプリケーションを作成できます。 JavaScript コードベースを大幅に改善できる 8 つの強力な関数型プログラミングの概念を見てみましょう。

純粋関数は関数型プログラミングの基礎を形成します。これらは、外部状態を変更したり副作用を引き起こすことなく、特定の入力に対して一貫して同じ出力を返す関数です。純粋な関数は予測可能でテストが容易なため、複雑なアプリケーションにとって理想的なビルディングブロックとなります。

次の純粋関数の例を考えてみましょう:

function addNumbers(a, b) {
  return a + b;
}

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この関数は、外部の状態に影響を与えることなく、常に 2 つの引数の合計を返します。対照的に、不純な関数は次のようになります:

let total = 0;

function addToTotal(value) {
  total += value;
  return total;
}

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addToTotal 関数は外部合計変数を変更するため、変数が不純になり、推論が困難になります。

不変性は、関数型プログラミングにおけるもう 1 つの重要な概念です。データを直接変更する代わりに、必要な変更を加えた新しいコピーを作成します。このアプローチにより、予期しない副作用が防止され、コードがより予測可能になります。

不変データを扱う例を次に示します:

const originalArray = [1, 2, 3, 4, 5];
const newArray = [...originalArray, 6];

console.log(originalArray); // [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(newArray);      // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

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この場合、元の配列を変更するのではなく、追加の要素を含む新しい配列を作成します。

高階関数は、他の関数を引数として受け取ったり、関数を返したりする関数です。これらにより、強力な抽象化とコードの再利用が可能になります。 Map、filter、reduce などの JavaScript の組み込みメソッドは、高階関数の優れた例です。

カスタム高階関数を見てみましょう:

function repeat(n, action) {
  for (let i = 0; i < n; i++) {
    action(i);
  }
}

repeat(3, console.log);
// Output:
// 0
// 1
// 2

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この繰り返し関数は引数として数値と関数を受け取り、関数をその回数だけ実行します。

関数を合成すると、複数の関数を組み合わせて、より複雑な操作を作成できます。この手法は、複雑な問題をより小さく、より管理しやすい部分に分割するのに役立ちます。

関数合成の例を次に示します:

const double = x => x * 2;
const square = x => x * x;

const doubleAndSquare = x => square(double(x));

console.log(doubleAndSquare(3)); // 36

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作成関数を使用して、このプロセスをより柔軟にすることもできます。

const compose = (...fns) => x => fns.reduceRight((y, f) => f(y), x);

const doubleAndSquare = compose(square, double);
console.log(doubleAndSquare(3)); // 36

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カリー化は、複数の引数を持つ関数を、それぞれが 1 つの引数を取る一連の関数に変換する手法です。これにより、関数の部分的な適用が可能になり、より再利用可能なコードが得られます。

これはカリー化の例です:

function addNumbers(a, b) {
  return a + b;
}

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再帰は、関数がそれ自体を呼び出して、問題をより小さな自己相似の部分問題に分割することで問題を解決する強力な手法です。関数型プログラミングに限定されるものではありませんが、関数型コードでは命令型ループよりも再帰が好まれることがよくあります。

階乗関数の再帰実装は次のとおりです。

let total = 0;

function addToTotal(value) {
  total += value;
  return total;
}

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ポイントフリースタイルは、暗黙のプログラミングとも呼ばれ、引数を明示的に指定せずに関数を作成することを伴います。このスタイルは関数の合成に焦点を当てており、より簡潔で読みやすいコードを実現できます。

次の例を考えてみましょう:

const originalArray = [1, 2, 3, 4, 5];
const newArray = [...originalArray, 6];

console.log(originalArray); // [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(newArray);      // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

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違いは微妙に見えるかもしれませんが、ポイントフリースタイルは、高階関数や関数合成を扱う場合に特に役立ちます。

ファンクターとモナドは、関数型プログラミングの高度な概念であり、関数的な方法で副作用や複雑な操作を処理する方法を提供します。ファンクターはマッピング可能な型であり、モナドはその特定の型に対して関数の適用と合成がどのように機能するかを定義する型です。

JavaScript のファンクターの簡単な例を次に示します。

function repeat(n, action) {
  for (let i = 0; i < n; i++) {
    action(i);
  }
}

repeat(3, console.log);
// Output:
// 0
// 1
// 2

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この例では、Maybe は、null または未定義の可能性のある値に対して安全に操作を実行できるようにするファンクターです。

これら 8 つの関数型プログラミング手法を説明したので、これらを実際のシナリオにどのように適用して、よりクリーンで保守しやすいコードを作成できるかを見てみましょう。

関数型プログラミングの一般的な使用例の 1 つはデータ変換です。ユーザーオブジェクトの配列があり、特定の情報を抽出してフォーマットしたいとします。これを実現するには、純粋関数、高階関数、関数合成を組み合わせて使用できます。

const double = x => x * 2;
const square = x => x * x;

const doubleAndSquare = x => square(double(x));

console.log(doubleAndSquare(3)); // 36

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この例では、純粋な関数 (getName、capitalize、addGreeting)、関数合成 (compose)、および高階関数 (map) を使用して、クリーンで再利用可能な方法でデータを変換しました。

関数型プログラミングのもう 1 つの強力な応用は、状態管理です。状態を不変として扱い、純粋関数を使用して新しい状態を計算することにより、より予測可能でデバッグが容易なアプリケーションを作成できます。関数原理を使用して実装されたカウンターの簡単な例を次に示します。

const compose = (...fns) => x => fns.reduceRight((y, f) => f(y), x);

const doubleAndSquare = compose(square, double);
console.log(doubleAndSquare(3)); // 36

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不変の状態更新と新しい状態を計算するための純粋関数のこのパターンは、Redux などの多くの最新の状態管理ライブラリの基礎です。

関数型プログラミングは、非同期操作を大幅に簡素化することもできます。ファンクターとモナドを使用すると、より予測可能で構成可能な方法で非同期コードを処理できます。これは単純な Task モナドを使用した例です:

function addNumbers(a, b) {
  return a + b;
}

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この例では、非同期操作を連鎖させ、機能的な方法でエラーを処理できるようにする Task モナドを作成しました。このアプローチは、従来のコールバックまたはプロミスベースのアプローチと比較して、より読みやすく保守しやすい非同期コードを実現できます。

関数型プログラミング手法は、フロントエンド開発における DOM 操作やイベント処理にも適用できます。 DOM を不変のデータ構造として扱い、純粋関数を使用して新しい DOM 状態を計算することにより、より予測可能でテストが容易な UI コードを作成できます。

DOM 内のカウンターを更新する関数的アプローチの簡単な例を次に示します。

let total = 0;

function addToTotal(value) {
  total += value;
  return total;
}

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この例では、純粋関数を使用して状態を更新し、UI をレンダリングすることで、コードがより予測可能になり、テストが容易になりました。

関数型プログラミング手法は、エラー処理にも適用できます。予測できない制御フローを引き起こす可能性がある例外のスローとキャッチの代わりに、Either や Result のようなファンクターを使用して、失敗する可能性のある計算を表すことができます。

const originalArray = [1, 2, 3, 4, 5];
const newArray = [...originalArray, 6];

console.log(originalArray); // [1, 2, 3, 4, 5]
console.log(newArray);      // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

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このアプローチにより、例外処理に依存することなく、より予測可能かつ構成可能な方法でエラーを処理できるようになります。

結論として、関数型プログラミング手法は、よりクリーンで保守しやすい JavaScript コードを作成するための強力なツールを提供します。純粋関数、不変性、高階関数、関数合成などの概念を採用することで、理解しやすく、テストし、デバッグしやすいコードを作成できます。カリー化、再帰、ポイントフリースタイル、ファンクターなどの高度な概念により、コードを構造化して最大限の柔軟性と再利用性を実現するさらに多くの方法が提供されます。

関数型プログラミングのパラダイムに適応するには時間がかかるかもしれませんが、コードの品質と開発者の生産性という点では大きなメリットがあります。これらのテクニックを JavaScript プロジェクトに組み込むと、コードがよりモジュール化され、推論が容易になり、バグが発生しにくくなることがわかります。重要なのは、小さなことから始めて、関数の概念をコードベースに徐々に導入し、基本に慣れてきたらより高度なテクニックを構築することです。

関数型プログラミングは、全か無かの命題ではないことを覚えておいてください。まずは純粋な関数と不変性を既存のコードベースに導入し、必要に応じてより高度なテクニックを徐々に採用していきます。目標は、よりクリーンで保守しやすいコードを記述することであり、関数型プログラミングは、その目標を達成するための強力なツールのセットを提供します。

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