lecture-1-编程范式与纯函数

编程范式类型

命名式编程

命令式编程是面向一个过程的思维模式，关注的是想要达到目的所需要的一系列具体的执行步骤

举个例子:番茄炒蛋，对于命名式编程来说，他在意的是番茄炒蛋的步骤，设定一系列的指令步骤，一步一步执行得到番茄炒蛋

面向对象编程

面向对象编程会把事物抽象成对象的概念，关注的是这个问题里面有哪些对象，然后给对象赋一些属性和方法，然后让每个对象去执行自己的方法，问题得到解决。

举个例子:番茄炒蛋，对于面向对象编程来说，主要是以功能来划分对象，例两个对象:人拥有一些方法:洗番茄、切、炒，锅拥有一些方法:烹饪,然后用对象执行方法的方式来解决问题

函数式编程

函数式编程不在乎过程，只在乎结果，只在乎输入与输出，相比于命令式编程，有更强的可读性和代码维护性以及功能扩展性

举个例子；番茄炒蛋，对于函数式编程来说，无论你是准备原材料让人做给你吃，还是准备足够的钱买一份吃。都得到了一份番茄炒蛋，过程就像一个黑盒，并不关注，只需要关注我需要提供什么(输入)，我能够得到什么(输出)

我们可以也对每一个黑盒进行拆分，例如一道流水线(大黑盒)，需要经过A、B、C三个环节，那么A环节我可以认为是一个黑盒，我只需要知道A环节需要什么，产出是什么，同理B、C，并不关心每个环节的具体执行细节，只需将3个函数进行组装到一起即可

函数式编程基石-纯函数(函数式编程的第一特征)

纯函数是什么

输入输出数据流全是显式的函数。

• 对于相同的输入(函数的入参)，总是会得到相同的输出(函数的返回值)
• 在执行过程中没有语义上可观察的副作用

副作用是什么

副作用指的是在执行一个函数的过程中，对执行的上下文或者外部环境造成了一些其他的影响，这个影响就是副作用

举个例子:对于治疗A类系统疾病，我们服用了A药物，但是A药物除了治疗A类疾病，会对B类系统造成影响，这时候就存在副作

如何知道一个函数是否是纯函数

对于函数是否是一个纯函数，不能仅仅看函数本身

例如

const a = 10;
const b = 20;
const add=()=>{
    return a + b;
}

对于add函数来说，他的输入就是入参，入参在这里一直是void，但是得到的结果却受作用域外的a、b影响，这实际上是违背了纯函数定义的第一条，并且同时他更加违背了纯函数的定义

再看改造之后的

const add=(a:number,b:number)=>{
    return a + b;
}

这样就符合纯函数的两个条件了，对于add函数来说，对于同样的输入，得到的永远都是同样的输出，对于add函数除了做加法之外没有任何超出作用域之外的影响

再看这样一个例子

const add=(a:number,b:number)=>{
    console.log(a,b);
    return a + b;
}

这其实也不是一个纯函数，因为console其实对外界产生了影响，比如你的控制台会打印a、b的值

再看这样一个例子

const getData = async ()=> {
    const {data} = await GET();//注意:GET表示一个网络请求
    return data;
}

对于引入了网络请求的函数来说，他是不纯的，因为网络请求会受很多因素影响，导致每次执行都可能会获取到不同的输出

纯函数的本质

纯函数的本质就在他的定义中，纯函数要求输入输出的数据流全是显式的(只有横向数据传输,可以类比为流水线)

显式指的是数据的来源(入参)以及出口(返回值),换句话说，纯函数要求数据以入参的形式传入(显式输入数据流)，返回值的形式返回(显式输出数据流)，这就意味着函数除了入参和返回值之前，不以任何其他形式与外界进行数据交换，在换句话说：除开函数作用域自己本身声明的变量，其他的变量只能来自于入参

这时候再反过来看上面的add例子，就变得比较容易判断了，它存在隐式数据流(a、b)输入,而第二个例子，则是存在隐式数据流输出

纯函数的意义

纯函数除了纯纯的计算，应该不具有其他的作用，不纯的函数最大的两个问题就算他具有不确定性以及副作用，他无法像数学中的函数那样，给定一个输入，会得到一个准确的输出，而是存在着变化的可能

此外，纯函数会更具灵活性，他不会受任何上下文环境影响，在任何上下文中都应该是成立的，以便于我们不用去关注计算逻辑之外的任何外部影响，纯函数强调的便是计算与副作用分离

副作用

对于纯函数来说，副作用无疑是最难受的，但是对于一整个程序来说，副作用却是至关重要的，函数生产的是数据，这些数据要想作用于外部世界、创造一些真正的改变，就必须借助副作用

因为要做网页，这需要程序员操作DOM；因为要 CRUD，这需要程序员操作DB；因为要读写文件，这需要程序员执行 IO…… 如果我们试图把一个业务程序员的简历用一句话概括，那无外乎“精通实现各种副作用”。

老板和客户不会关心你的代码是否优雅，只会关心那些肉眼可见的副作用——页面渲染、网络请求、数据读写等等是否符合预期。

会关注代码本身的，有且仅有我们程序员自己,这句话也透露出一丝无奈吧，当程序员本身只想为了完成任务而完成任务，不管设计，不管拆分，不管功能扩展性，很多东西都会变得没有意义了。。。

总结

纯函数是函数式编程的一个最大的前提，也是这坨知识体系的根基。纯函数的这些规则并不是为了约束而约束，而是为了追求更高的确定性；同时引导我们做更加合理的逻辑分层，写出更加清晰、更善于应对变化的代码