從混亂到清晰：JavaScript 中函數組合和管道的聲明式方法-js教程-PHP中文網

From Chaos to Clarity: A Declarative Approach to Function Composition and Pipelines in JavaScript

乾淨程式碼的藝術？

你是否曾經盯著別人的程式碼思考，「這是什麼樣的魔法？」你沒有解決真正的問題，而是迷失在循環、條件和變數的迷宮中。這是所有開發者面臨的鬥爭－混亂與清晰之間的永恆之戰。

程式碼應該編寫供人類閱讀，並且只是順便供機器執行。 — Harold Abelson

但是不要害怕！ 乾淨的程式碼並不是隱藏在開發者地牢中的神秘寶藏——它是一項你可以掌握的技能。其核心在於聲明式編程，其中焦點轉移到代碼做什麼，而將如何留在後台。

讓我們透過一個例子來實現這一點。假設您需要找到清單中的所有偶數。以下是我們中的許多人以命令式方法開始的：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = [];
for (let i = 0; i < numbers.length; i++) {
  if (numbers[i] % 2 === 0) {
    evenNumbers.push(numbers[i]);
  }
}
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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當然，它有效。但說實話，它很吵：手動循環、索引追蹤和不必要的狀態管理。乍一看，很難看出程式碼到底在做什麼。現在，讓我們將其與聲明式方法進行比較：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = numbers.filter(num => num % 2 === 0);
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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一行，沒有雜亂－只有明確的意圖：「過濾偶數。」這是簡單和重點與複雜和噪音之間的區別。

為什麼清潔代碼很重要？ ‍？

乾淨的程式碼不僅僅是為了看起來漂亮，而是為了更聰明地工作。六個月後，您願意在令人困惑的邏輯迷宮中掙扎，還是閱讀實際上可以自我解釋的程式碼？

雖然命令式程式碼佔有一席之地，尤其是在效能至關重要的情況下，但聲明性程式碼通常以其可讀性和易於維護性而獲勝。

這是一個快速並排比較：

Imperative	Declarative
Lots of boilerplate	Clean and focused
Step-by-step instructions	Expresses intent clearly
Harder to refactor or extend	Easier to adjust and maintain

一旦你接受了乾淨的聲明式程式碼，你就會想知道如果沒有它你是如何管理的。這是建立可預測、可維護系統的關鍵——而這一切都始於純函數的魔力。因此，拿起你的編碼棒（或一杯濃咖啡☕），加入更乾淨、更強大的程式碼的旅程。 ?✨

純函數的魔力？

您是否遇到過一個函數試圖執行所有操作 - 獲取數據、處理輸入、記錄輸出，甚至可能沖泡咖啡？這些多任務野獸可能看起來高效，但它們是被詛咒的文物：脆弱、複雜，維護起來是一場噩夢。當然，一定有更好的方法。

簡單是可靠性的先決條件。 — Edsger W. Dijkstra

純淨的本質⚗️

純函數就像施放一個完美的咒語——對於相同的輸入它總是產生相同的結果，沒有副作用。這種魔法簡化了測試、簡化了調試並抽象化了複雜性以確保可重用性。

要看差異，這裡有一個不純函數：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = [];
for (let i = 0; i < numbers.length; i++) {
  if (numbers[i] % 2 === 0) {
    evenNumbers.push(numbers[i]);
  }
}
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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這個函數會修改全域狀態－就像一個出錯的咒語一樣，它不可靠且令人沮喪。它的輸出依賴於不斷變化的折扣變量，將偵錯和重複使用變成了一項乏味的挑戰。

現在，讓我們來做一個純函數：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = numbers.filter(num => num % 2 === 0);
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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沒有全域狀態，這個函數是可預測的且是獨立的。測試變得簡單，並且可以作為更大工作流程的一部分進行重複使用或擴展。

透過將任務分解為小的、純函數，您可以建立一個既健全又令人愉快的程式碼庫。所以，下次你寫函數時，問問自己：「這個咒語是否專注且可靠——或者它會成為一個被詛咒的神器，準備釋放混亂嗎？」

用功能組合搭建橋樑？

有了純函數，我們就掌握了簡單的技巧。就像樂高積木？，它們是獨立的，但僅靠積木並不能建造一座城堡。神奇之處在於將它們結合起來——函數組合的本質，其中工作流程在抽象實現細節的同時解決問題。

讓我們透過一個簡單的例子來看看它是如何運作的：計算購物車的總數。首先，我們將可重複使用的實用函數定義為建構塊：

let discount = 0;   

const applyDiscount = (price: number) => {
  discount += 1; // Modifies a global variable! ?
  return price - discount;
};

// Repeated calls yield inconsistent results, even with same input!
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 99
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 98
discount = 100;
console.log(applyDiscount(100)); // Output: -1 ?

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現在，我們將這些實用函數組合成一個工作流程：

const applyDiscount = (price: number, discountRate: number) => 
  price * (1 - discountRate);

// Always consistent for the same inputs
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90

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這裡，每個函數都有明確的目的：求和價格、應用折扣以及對結果進行四捨五入。它們一起形成一個邏輯流，其中一個的輸出饋入下一個。 域邏輯很清楚－計算有折扣的結帳總額。

此工作流程體現了函數組合的力量：專注於內容（程式碼背後的意圖），同時讓如何（實作細節）淡入背景。

使用管道簡化程式碼✨

函數組合很強大，但隨著工作流程的增長，深度嵌套的組合可能會變得難以遵循，就像拆包俄羅斯娃娃？。管道進一步抽象，提供反映自然推理的線性轉換序列。

建立一個簡單的管道實用程式？ ️

許多 JavaScript 庫（你好，函數式編程愛好者！？）都提供管道實用程序，但創建自己的庫卻出奇地簡單：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = [];
for (let i = 0; i < numbers.length; i++) {
  if (numbers[i] % 2 === 0) {
    evenNumbers.push(numbers[i]);
  }
}
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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此實用程式將操作連結成清晰、漸進的流程。使用管道重構我們先前的結帳範例可以得到：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = numbers.filter(num => num % 2 === 0);
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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結果幾乎是詩意的：每個階段都建立在上一個階段的基礎上。這種一致性不僅美觀，而且實用，使工作流程足夠直觀，即使是非開發人員也可以追蹤並理解正在發生的事情。

與 TypeScript 的完美合作？

TypeScript 透過定義嚴格的輸入輸出關係來確保管道中的類型安全。使用函數重載，您可以輸入以下管道實用程式：

let discount = 0;   

const applyDiscount = (price: number) => {
  discount += 1; // Modifies a global variable! ?
  return price - discount;
};

// Repeated calls yield inconsistent results, even with same input!
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 99
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 98
discount = 100;
console.log(applyDiscount(100)); // Output: -1 ?

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未來一瞥？

雖然創建自己的實用程式很有洞察力，但 JavaScript 提議的管道運算符 (|>) 將使使用本機語法的連結轉換變得更加簡單。

const applyDiscount = (price: number, discountRate: number) => 
  price * (1 - discountRate);

// Always consistent for the same inputs
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90

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管道不僅簡化了工作流程，還減少了認知開銷，提供了超出程式碼範圍的清晰度和簡單性。

調整管道以滿足不斷變化的需求？

在軟體開發中，需求可能會瞬間改變。管道使適應變得毫不費力——無論您是添加新功能、重新排序流程還是完善邏輯。讓我們透過一些實際場景來探討管道如何處理不斷變化的需求。

新增稅計算？ ️

假設我們需要在結帳過程中包含銷售稅。管道使這一切變得簡單 - 只需定義新步驟並將其插入正確的位置即可：

type CartItem = { price: number };

const roundToTwoDecimals = (value: number) =>
  Math.round(value * 100) / 100;

const calculateTotal = (cart: CartItem[]) =>
  cart.reduce((total, item) => total + item.price, 0);

const applyDiscount = (discountRate: number) => 
  (total: number) => total * (1 - discountRate);

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如果要求發生變化（例如在折扣之前徵收銷售稅），管道可以輕鬆適應：

// Domain-specific logic derived from reusable utility functions
const applyStandardDiscount = applyDiscount(0.2);

const checkout = (cart: CartItem[]) =>
  roundToTwoDecimals(
    applyStandardDiscount(
      calculateTotal(cart)
    )
  );

const cart: CartItem[] = [
  { price: 19.99 },
  { price: 45.5 },
  { price: 3.49 },
];

console.log(checkout(cart)); // Output: 55.18

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新增條件功能：會員折扣？ ️

管道還可以輕鬆處理條件邏輯。想像一下為會員提供額外折扣。首先，定義一個實用程式來有條件地應用轉換：

const pipe =
  (...fns: Function[]) =>
  (input: any) => fns.reduce((acc, fn) => fn(acc), input);

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接下來，將其動態合併到管道中：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = [];
for (let i = 0; i < numbers.length; i++) {
  if (numbers[i] % 2 === 0) {
    evenNumbers.push(numbers[i]);
  }
}
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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恆等函數充當空操作，使其可重用於其他條件轉換。這種靈活性使管道能夠無縫適應不同的條件，而不會增加工作流程的複雜性。

擴展調試管道？

調試管道可能會讓人感覺很棘手——就像大海撈針一樣——除非您配備了正確的工具。一個簡單但有效的技巧是插入日誌函數來闡明每個步驟：

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const evenNumbers = numbers.filter(num => num % 2 === 0);
console.log(evenNumbers); // Output: [2, 4]

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雖然管道和函數組合提供了顯著的靈活性，但了解它們的怪癖可以確保您能夠運用它們的力量，而不會陷入常見的陷阱。

避免函數組合的陷阱？ ️

函數組合和管道為您的程式碼帶來了清晰和優雅，但就像任何強大的魔法一樣，它們也可能隱藏著陷阱。讓我們揭開它們並學習如何輕鬆避免它們。

陷阱#1：意想不到的副作用？

副作用可能會潛入您的作品中，將可預測的工作流程變成混亂的工作流程。修改共享狀態或依賴外部變數可能會使您的程式碼變得不可預測。

let discount = 0;   

const applyDiscount = (price: number) => {
  discount += 1; // Modifies a global variable! ?
  return price - discount;
};

// Repeated calls yield inconsistent results, even with same input!
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 99
console.log(applyDiscount(100)); // Output: 98
discount = 100;
console.log(applyDiscount(100)); // Output: -1 ?

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修正：確保管道中的所有函數都是純淨的。

const applyDiscount = (price: number, discountRate: number) => 
  price * (1 - discountRate);

// Always consistent for the same inputs
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90
console.log(applyDiscount(100, 0.1)); // 90

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陷阱#2：管道過於複雜？

管道非常適合分解複雜的工作流程，但過度使用可能會導致難以遵循的混亂鏈條。

type CartItem = { price: number };

const roundToTwoDecimals = (value: number) =>
  Math.round(value * 100) / 100;

const calculateTotal = (cart: CartItem[]) =>
  cart.reduce((total, item) => total + item.price, 0);

const applyDiscount = (discountRate: number) => 
  (total: number) => total * (1 - discountRate);

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修正：將相關步驟分組到封裝意圖的高階函數。

// Domain-specific logic derived from reusable utility functions
const applyStandardDiscount = applyDiscount(0.2);

const checkout = (cart: CartItem[]) =>
  roundToTwoDecimals(
    applyStandardDiscount(
      calculateTotal(cart)
    )
  );

const cart: CartItem[] = [
  { price: 19.99 },
  { price: 45.5 },
  { price: 3.49 },
];

console.log(checkout(cart)); // Output: 55.18

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陷阱#3：調試盲點？

調試管道時，確定哪個步驟導致了問題可能具有挑戰性，尤其是在長鏈中。

修正：注入日誌記錄或監視函數來追蹤中間狀態，正如我們之前在每個步驟中列印訊息和值的日誌函數所看到的那樣。

陷阱#4：類別方法中的上下文遺失？

當從類別中編寫方法時，您可能會丟失正確執行它們所需的上下文。

const pipe =
  (...fns: Function[]) =>
  (input: any) => fns.reduce((acc, fn) => fn(acc), input);

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修正：使用 .bind(this) 或箭頭函數來保留上下文。

const checkout = pipe(
  calculateTotal,
  applyStandardDiscount,
  roundToTwoDecimals
);

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透過留意這些陷阱並遵循最佳實踐，無論您的需求如何變化，您都將確保您的組合和管道保持高效且優雅。

走向優雅的旅程？

掌握函數組合和管道不僅僅是為了編寫更好的程式碼，而是為了發展你的思維方式，超越實現。它是關於打造能夠解決問題的系統，讀起來像一個講得很好的故事，並透過抽象和直覺的設計激發靈感。

無需重新發明輪子？

像 RxJS、Ramda 和 lodash-fp 這樣的函式庫提供了由活躍社群支援的生產就緒、經過實戰測試的實用程式。它們使您能夠專注於解決特定領域的問題，而不是擔心實現細節。

指導你練習的要點？ ️

乾淨的程式碼：乾淨的程式碼不僅僅是外觀，而是更聰明地工作。它創建的解決方案可簡化調試、協作和維護。六個月後，您會感謝自己編寫的程式碼實際上能夠自我解釋。
函數組合：結合純粹、專注的函數來設計工作流程，優雅、清晰地解決複雜問題。
管道：透過將邏輯塑造成清晰、直觀的流程來抽象化複雜性。如果做得好，管道可以提高開發人員的工作效率並使工作流程變得如此清晰，即使是非開發人員也可以理解它們。

最終，您的程式碼不僅僅是一系列指令——它是您正在講述的故事，您正在施展的咒語。精心打造，讓優雅引領您的旅程。 ?✨

以上是從混亂到清晰：JavaScript 中函數組合和管道的聲明式方法的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！