函数式编程(四)
函子(Functor)
函子的作用,在函数式编程中如何把副作用控制在可控的范围内、异常处理、异步操作等。
什么是 Functor
容器:包含值和值的变形关系(这个变形关系就是函数)
函子:是一个特殊的容器,通过一个普通的对象来实现,该对象具有 map 方法,map 方法可以运行一个函数对值进行处理(变形关系)
看概念总是云里雾里的,但还是得多读几遍,我们来自己实现一个函子。
// Functor 函子
class Container {
constructor (value) {
this._value = value // 函子中必须要有一个值,_开头约定为内部私有变量,不希望外部用到
}
map (fn) {
return new Container(fn(this._value)) // 传入的函数处理完此值后,需要再返回一个函子出去
}
}
// try
let r = new Container(5) //return的是函子,能继续链式调用
.map(x => x + 1)
.map(x => x * x)
console.log(r) // => {_value: 36} 注意map,
上面就是一个最简单的函子, 我们要处理值value,并不是函子来处理,是我们向map里传函数由他来处理。但是每次使用前还要new Container,不方便(更多的原因是因为函数式编程,我们可不想看见new这样的操作符,哈哈哈哈),于是
class Container {
static of (value) { // new是避免不了了,就封装一个of方法,在这里偷偷new
return new Container(value)
}
constructor (value) {
this._value = value
}
map (fn) {
return Container.of(fn(this._value)) //of是静态方法,这里就可以直接用类名调用
}
}
// try
let r = Container.of(3)
.map(x => x + 2)
.map(x => x * x)
console.log(r) // => {_value: 25}
所以函子就是一个拥有map方法的对象,函子中要维护一个值(也就是你传进来的),这个值永远也不对外公布,就像这个值被包裹在一个盒子里面,想操作值就往map中传函数就行了。
总结
函数式编程的运算不直接操作值,而是由函子完成
函子就是一个实现了 map 契约的对象
我们可以把函子想象成一个盒子,这个盒子里封装了一个值想要处理盒子中的值,我们需要给盒子的 map 方法传递一个处理值的函数(纯函数),由这
个函数来对值进行处理
最终 map 方法返回一个包含新值的盒子(函子)
基本就是这样,当然它是不会这么简单的,我们用函子的目的就是用它来处理副作用
// 值如果不小心传入了空值(副作用)
Container.of(null)
.map(x => x.toUpperCase())
// TypeError: Cannot read property 'toUpperCase' of null
MayBe 函子
我们在编程的过程中可能会遇到很多错误,需要对这些错误做相应的处理
MayBe 函子的作用就是可以对外部的空值情况做处理(控制副作用在允许的范围)
class MayBe {
static of (value) {
return new MayBe(value)
}
constructor (value) {
this._value = value
}
isNothing () { // 这里新增一个判断是否为空的函数
return this._value === null || this._value === undefined
}
map (fn) { // 在执行fn前判断一下,为空时就返回一个null的函子
return this.isNothing() ? MayBe.of(null) : MayBe.of(fn(this._value))
}
}
相比以前加了个判断而已,我们trytry
let r = MayBe.of(null)
.map(x => x.toUpperCase())
console.log(r) // => {_value: null} 也没没有报错
// 他还是不够完善,请看
MayBe.of('hello beijing')
.map(x => x.toUpperCase())
.map(x => null) // 假设这里出现了问题,产生了null传递了下去
.map(x => x.split(' '))
// => { _value: null }
虽然兜住了,但是Meybe很难追踪到出现问题的地方,没关系我们有Either 函子
Either 函子
Either 两者中的任何一个,类似于 if...else...的处理
异常会让函数变的不纯,Either 函子可以用来做异常处理
// 这里我们需要两个函子left right
class Left {
static of (value) {
return new Left(value)
}
constructor (value) {
this._value = value
}
map (fn) {
return this // 这里比较特殊,是直接返回这个对象,这里为何这样下面解释
}
}
// 这个right跟以前的Container没有区别
class Right {
static of (value) {
return new Right(value)
}
constructor (value) {
this._value = value
}
map(fn) {
return Right.of(fn(this._value))
}
}
// try
// 用JSON.parse的异常来制造错误
function parseJSON (str) {
try {
return Right.of(JSON.parse(str))
} catch (e) {
return Left.of({ error: e.message }) // 走到错误里,就把错误信息返给left,所以left的map直接return this就够了
}
}
let r = parseJSON('{ name: zs }') // 不给name加双引号,所以会报错
console.log(r)
// =>{_value: {error: "Unexpected token n in JSON at position 2"}}
没有代码报错,且把异常信息通过函子展现出来了
=======分隔符======
之后还有IO函子,Monad函子等,这玩意我是真看不懂了,能力有限啊,我知道大家看到函子这里会很蒙,我也是,其实原因在于不知道在哪里应用,不用担心,我们平常用到的机会少之又少,包括面向对象编程,我们用过么,我也就封装过一些基础的库的时候用过,所以没关系,慢慢来(安慰自己)
++++
除了最后剩的几个函子外,函数式编程圆满了!
附录
函数式编程指北
函数式编程入门
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