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編程範式之命令式與函數式 |
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編程 |
編程範式 函數式編程 命令式編程 |
編程中的範式的介紹與區分 |
很多語言是聚範式/多重範式編程，即支持多在編程範式，如面向對象(Java)，面向過程(C語言)，泛函(函數式)，元程序設計等；以下例子都用 JavaScript 舉例；
命令式編程(Imperative)
如命令一般指導程序一步步完成功能，如 for 循環：
function myFn(n) {
for (i = 0; i < 3; i++) {
n++;
}
console.log(n);
}
myFn(0); // 3函數式編程/聲明式(Functional/Declarative)
函數式編程特點：
- 函數式編程是聲明式的；
- 提倡純函數理念，變量私有，不同於面向對象編程的成員共享；
- 無副作用，不影響其他外部變量；
- 有些類似初中數學純函數f(x)的定義，提供輸入值，返回新的輸出值，每次提供相同輸入值總能返回相同輸出值，使線程安全可靠；
Array.map(); // 純函數，輸出唯一
Math.random(); // 非純函數，輸出不唯一- 函數的大量使用，變量中存儲函數，動態創建函數，返回值爲函數，函數作爲參數傳遞，等等；
// 字符串通過函數儲存在變量中
var myStr = function(){return 'Hello World'};
console.log(myStr); // Hello World
// 對象屬性值儲存爲函數
var myObj = {
name: 'Cloud',
getName: function(){
return this.name;
}
}
console.log(myObj.getName()); // Cloud
// 動態創建函數，用時調用，用完銷燬
console.log('Hello ' + (function(){
return 'World';
})()); // Hello World
// 函數作爲參數進行傳遞
function paraFn() {
return 'Hello';
}
function myFn(a, b) {
return a + b;
}
console.log(myFn(paraFn(), 'World')); // Hello World
// 函數作爲返回值
function myFn2() {
var a = 'Hello ';
return function(){
return a + 'World';
}
}
console.log(myFn2()()); // Hello World**總結：**例如for循環一個數組，命令式便是寫出具體循環的方式，聲明式便是隻寫聲明函數，只要循環結果，具體方式交給程序執行；
例如：
// 命令式
var a = [1, 2, 3];
var b = [];
for (i = 0; i < 3; i++) {
b.push(a[i] * a[i]);
}
console.log(b); // [1, 4, 9]
// 聲明式
var a = [1, 2, 3];
var b = a.map(function(i){
return i * i;
});
console.log(b); // [1, 4, 9]同樣的結果，代碼量和理解難易上，聲明式都明顯優於命令式對吧；
聲明式編程：
特點：
-
說明想要實現的功能，讓機器完成步驟以及如何實現；
-
免去一些不必要的命令步驟，讓思維集中在功能開發上，而不是冗長的複雜過程實現；
遞歸實現階乘便是一個典型的函數式：
function factorial(n) {
if (n == 0) return 1;
return n * factorial(n-1);
}
console.log(factorial(3)); // 3 x 2 x 1 = 6**.map() .reduce()**等 也是申明式編程函數；
函數合成
一個值變成另一個值，中間經過多個函數，將多個函數合併爲一個函數來實現；
舉個例子：
// 高中數學常見的過程
g(x) = 2x;
h(x) = x + 3;
f(x) = 2x + 3;
// 則可變換爲以下形式，即我們所學的複合函數
f(x) = h(g(x));
上面的f(x)便是一個合成函數，實現了變量x到2x + 3的轉變；
js的實現：
function gFn(x) {
return x *2;
}
function hFn(x) {
return x + 3;
}
console.log(hFn(gFn(1))); // 5
// 使用函數合成
function fFn(x) {
return hFn(gFn(x));
}
console.log(fFn(1)); // 5函數柯理化(Currying)
以邏輯學家Haskell Curry命名，即使接收多個參數的函數變成接受單個參數的函數的過程。單參數會使函數合成更簡單；
例如：
// 原函數
function plusFn(x, y, z) {
return x + y + z;
}
console.log(plusFn(1, 2, 3)); // 6
// 柯理化後
function plusFn(x) {
return function(y) {
return function(z) {
return x + y + z;
}
}
}
console.log(plusFn(1)(2)(3)); // 6