高階函數詳解:JavaScript中的函數式編程
在JavaScript中,高階函數是指能夠接收其他函數作為參數或將函數作為返回值的函數。這種特性使得JavaScript非常適合函數式編程。
核心要點
Object
類型,可以作為變量的值,並且可以像其他任何引用變量一樣傳遞和返回。 JavaScript將函數視為一等公民
JavaScript函數是一等公民,這意味著它們是對象。它們具有Object
類型,可以作為變量的值,並且可以像任何其他引用變量一樣傳遞和返回。一等公民函數賦予JavaScript特殊的強大功能,並使我們能夠從高階函數中受益。由於函數是對象,JavaScript成為支持函數式編程自然方法的流行編程語言之一。事實上,一等公民函數在JavaScript方法中如此原生,以至於你可能在不知不覺中一直在使用它們。
高階函數可以將函數作為參數
在JavaScript Web開發中,你可能遇到過使用回調函數的函數。回調函數是在操作結束時執行的函數,在所有其他操作完成後執行。通常,我們將此函數作為最後一個參數傳遞,在其他參數之後。它通常以內聯匿名函數的形式定義。回調函數依賴於JavaScript處理高階函數的能力。
JavaScript是一種單線程語言。這意味著一次只能執行一個操作。為了避免操作阻塞彼此或系統的main線程(這會導致死鎖),引擎確保所有操作按順序執行。它們沿著這個單線程排隊,直到另一個代碼事務安全發生。
能夠將函數作為參數傳入並在父函數的其他操作完成後運行它,對於支持高階函數的語言至關重要。 JavaScript中的回調函數允許異步行為,因此腳本可以在等待結果時繼續執行其他函數或操作。
當處理可能在不確定時間段後返回結果的資源時,傳遞回調函數的能力至關重要。
這種高階函數模式在Web開發中非常有用。腳本可以向服務器發送請求,然後需要在響應到達時處理響應,而無需了解服務器的網絡延遲或處理時間。
Node.js經常使用回調函數來有效地利用服務器資源。這種異步方法在應用程序等待用戶輸入後再執行函數的情況下也很有用。
示例:將Alert函數傳遞給元素事件監聽器
考慮一下這個簡單的JavaScript代碼片段,它將事件監聽器添加到按鈕中:
document.getElementById("clicker").addEventListener("click", function() { alert("you triggered " + this.id); });
此腳本使用匿名內聯函數顯示警報。但是,它也可以很容易地使用單獨定義的函數並將該命名函數傳遞給addEventListener
方法:
var proveIt = function() { alert("you triggered " + this.id); }; document.getElementById("clicker").addEventListener("click", proveIt);
通過這樣做,我們不僅演示了高階函數,還使我們的代碼更易讀、更健壯,並為不同的任務分離了功能(偵聽點擊與提醒用戶)。
高階函數如何支持代碼重用性
我們的proveIt()
函數在結構上獨立於周圍的代碼,始終返回觸發元素的ID。這種函數設計方法是函數式編程的核心。這段代碼可以存在於任何你使用元素ID顯示警報的上下文中,並且可以與任何事件監聽器一起調用。
能夠用單獨定義和命名的函數替換內聯函數,打開了一個充滿可能性的世界。在函數式編程中,我們嘗試開發純函數,這些函數不會更改外部數據,並且每次對相同輸入返回相同的結果。
現在,我們擁有了幫助我們開發小型、有針對性的高階函數庫的基本工具之一,你可以在任何應用程序中通用地使用這些函數。
注意:傳遞函數與傳遞函數對象
請注意,我們將proveIt
而不是proveIt()
傳遞給我們的addEventListener
函數。當你按名稱傳遞函數而不帶括號時,你正在傳遞函數對象本身。當你用括號傳遞它時,你正在傳遞執行該函數的結果。
使用高階函數將函數作為結果返回
除了將函數作為參數之外,JavaScript還允許函數返回其他函數作為結果。這是有意義的,因為函數只是對象。對象(包括函數)可以定義為函數的返回值,就像字符串、數組或其他值一樣。
但是,將函數作為結果返回意味著什麼?
函數是分解問題和創建可重用代碼片段的強大方法。當我們將函數定義為高階函數的返回值時,它可以作為新函數的模板!
這為另一個函數式JavaScript的魔法世界打開了大門。
假設你讀了太多關於千禧一代的文章而感到厭倦。你決定每次出現“千禧一代”這個詞時,都用短語“蛇人”來代替它。
你的衝動可能是簡單地編寫一個函數,該函數對傳遞給它的任何文本執行該文本替換:
document.getElementById("clicker").addEventListener("click", function() { alert("you triggered " + this.id); });
這有效,但這對這種情況非常具體。也許你的耐心也超過了關於嬰兒潮一代的文章。你可能還想為他們創建一個自定義函數。
但是,即使是這麼簡單的函數,當你可以用高階函數開始時,你也不想重複你編寫的代碼。
var proveIt = function() { alert("you triggered " + this.id); }; document.getElementById("clicker").addEventListener("click", proveIt);
但是,如果你決定要執行更花哨的操作以保留原始字符串中的大小寫怎麼辦?你必須修改這兩個新函數才能做到這一點。
這很麻煩,它使你的代碼更脆弱,更難閱讀。在這種情況下,我們可以使用高階函數作為解決方案。
構建模板高階函數
你真正想要的是能夠用任何其他術語替換任何術語的靈活性,並在模板函數中定義該行為,你可以從中構建新的自定義函數。
通過將函數分配為返回值的能力,JavaScript提供了使這種情況更方便的方法:
var snakify = function(text) { return text.replace(/millennials/ig, "Snake People"); }; console.log(snakify("The Millenials are always up to something.")); // The Snake People are always up to something.
我們所做的是將執行實際工作的代碼隔離到一個多功能且可擴展的attitude
函數中。它封裝了使用原始短語作為初始值並使用某種態度輸出替換短語來修改任何輸入字符串所需的所有工作。
當我們將這個新函數定義為對attitude
高階函數的引用時,預先填充了它接受的前兩個參數,我們獲得了什麼?它允許新函數獲取你傳遞給它的任何文本,並在我們定義為attitude
函數輸出的返回函數中使用該參數。
JavaScript函數不在乎你傳遞給它們的論證數量。如果第二個參數缺失,它將把它視為未定義。當我們選擇不提供第三個參數或任何數量的附加參數時,它也會這樣做。
此外,你以後可以傳入該附加參數。你可以在定義要調用的高階函數時執行此操作,正如剛才所演示的那樣。
只需將其定義為對高階函數返回的函數的引用,其中一個或多個參數未定義即可。
如果你需要的話,多回顧幾次,以便你完全理解發生了什麼。
我們正在創建一個模板高階函數,該函數返回另一個函數。然後,我們定義新返回的函數(減去一個屬性)作為模板函數的自定義實現。
所有以這種方式創建的函數都將繼承來自高階函數的工作代碼。但是,你可以使用不同的默認參數預定義它們。
你已經在使用高階函數
高階函數對於JavaScript的工作方式是如此基本,你已經在使用它們了。每次傳遞匿名函數或回調函數時,實際上你都在獲取傳遞函數返回的值,並將其用作另一個函數的參數(例如使用箭頭函數)。
開發人員在學習JavaScript的過程中很早就熟悉了高階函數。它在JavaScript的設計中是如此固有,以至於學習驅動箭頭函數或回調函數的概念的需求可能直到以後才會出現。
能夠分配返回其他函數的函數擴展了JavaScript的便利性。高階函數允許我們創建自定義命名函數來執行來自一階函數的共享模板代碼的專門任務。
這些函數中的每一個都可以在以後繼承對高階函數所做的任何改進。這有助於我們避免代碼重複,並使我們的源代碼保持簡潔易讀。
如果你確保你的函數是純函數(它們不會更改外部值,並且總是對任何給定的輸入返回相同的值),你可以創建測試來驗證在更新一階函數時代碼更改不會破壞任何內容。
結論
現在你知道了高階函數是如何工作的,你可以開始考慮如何在自己的項目中利用這個概念。
JavaScript的一大優點是你可以將函數式技術與你已經熟悉的代碼混合使用。
嘗試一些實驗。即使你一開始是為了使用高階函數而使用它,你也會很快熟悉它們提供的額外靈活性。現在使用高階函數進行一些工作可以改進你未來幾年的代碼。
關於JavaScript中高階函數的常見問題解答
什麼是JavaScript中的高階函數? 高階函數是可以將其他函數作為參數或將它們作為結果返回的函數。在JavaScript中,函數是一等公民,允許它們像任何其他數據類型一樣被處理。
你能提供JavaScript中高階函數的示例嗎? 高階函數的示例包括map
、filter
和reduce
。這些函數將函數作為參數來定義它們的行為,在處理數組時允許簡潔和富有表現力的代碼。
map函數如何作為高階函數工作? map
函數將給定函數應用於數組的每個元素,並返回一個包含結果的新數組。例如,array.map(square)
將把square
函數應用於數組中的每個元素。
filter函數作為高階函數的目的是什麼? filter
函數創建一個新數組,其中只包含滿足指定條件的元素,該條件由作為參數提供的函數定義。它對於從數組中選擇性地提取元素很有用。
reduce函數如何作為高階函數工作? reduce
函數使用提供的函數來定義歸約邏輯,將數組的元素累積到單個值中。它接受一個初始值和一個函數,該函數指定如何組合元素。
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