如何像高级 JavaScript 开发人员一样为一般流程编写高阶函数

英文 | https://betterprogramming.pub/writing-high-order-functions-for-general-process-like-a-senior-javascript-developer-4d025baa3dc6

翻译 | 杨小爱

我们知道函数是解决问题的基本单位。但在现实世界中，一些原有的功能并不能完全解决问题。这时候，我们需要扩展我们现有的代码。

一些编码人员可能会直接更改原始功能以达到某种目的。嗯，这是初级开发人员常用的方法，也是一种直观的方法。

但在很多情况下，它并不是最好的解决方案，并且有一些缺点。在今天的内容中，我将通过示例为您介绍一些通用的解决方案。

好吧，我们开始吧。

1、once

很多时候，我们想要一个只执行一次的函数。

比如，我们开发网页的时候，总会有一些提交表单的按钮。当用户点击按钮时，会触发它的 onclick 事件。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <div>
    <input type="text" username>
    <input type="password" password>
    <button id="submit">submmit</button>
  </div>
  <script>
    document.getElementById('submit').onclick = function(){
      console.log("sending data to the server")
    }
</script>
</body>
</html>

为了简化演示问题，该示例仅记录一条消息，而不是向服务器发送数据。

但这里有一个问题：由于网络延迟，我们无法立即为用户显示结果。然后用户可能继续点击该按钮并多次向服务器提交表单。

所以，我们需要解决这个问题，你的解决方案是什么？

一个常见的解决方案是在用户第一次单击按钮后禁用该按钮。

document.getElementById('submit').onclick = function()
  document.getElementById('submit').disabled = true
  console.log("sending data to the server")
}

嗯，这个解决方案没有问题。

另外，我们有一个不同的解决方案：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <div>
    <input type="text" username>
    <input type="password" password>
    <button id="submit">submmit</button>
  </div>
  <script>
    let hasSubmit = false
    document.getElementById('submit').onclick = function(){
      if(hasSubmit) return;


      console.log("sending data to the server")
      hasSubmit = true
    }
</script>
</body>
</html>

在这个解决方案中，我们使用一个标志来记录该函数之前是否已执行过。

如果我们使用图表来表示程序，它可能是这样的：

但是，我们能否为所有此类问题找到一个通用的解决方案？

让我们继续一个类似的例子。很多时候，我们的程序中有一个init函数。

let init = function(){
  console.log('init the enviorment')
}

我们可以使用这个函数来设置变量、读取配置等。这个函数应该只执行一次。为了确保它只执行一次并避免意外，我们可以对函数进行一些更改：

let hasInitialized = false
let init = function(){
  if(hasInitialized) return;


  console.log('init the enviorment')
  hasInitialized = true
}

好的，init函数只会初始化环境一次。

我们还可以将程序绘制成图表。

你发现表单提交和初始化函数有一些共同点吗？是的，他们的程序非常相似！

如果我们做高级抽象，流程应该是这样的：

如果该函数之前已被调用是一般程序。我们可以编写一个高阶函数来密封这个过程。

这是一次函数的实现：

function once(func) {
  let hasExecuted = false;
  let result;


  return function () {
    if (hasExecuted) return result;


    hasExecuted = true;
    result = func.apply(this, arguments);
    func = null;
    return result;
  };
}

现在，使用 once 函数，我们可以轻松地归档执行一次函数的目的。

提交一次：

document.getElementById('submit').onclick = once(function()
  console.log("sending data to the server")
})

初始化一次：

好的，我们使用 once 函数来解决我们的需求。

使用 once 函数的核心思想是什么？

正如我在标题中提到的：我们将一般过程抽象为高阶函数。程序——只执行一次函数——是一个通用过程。它会被多次使用。如果我们不做抽象，我们就必须在不同的函数中为相同的逻辑重复编写代码。

如果我们使用 once 函数，有很多好处：

我们不需要改变原来的功能。
保留业务逻辑和执行逻辑的分隔符，这样代码会更易于维护。
一次函数是一个可重用的函数。

2、cache

让我们来看另一个例子。

如果有这样的一个功能：

function compute(str) {    
    // Suppose the calculation in the funtion is very time consuming        
    console.log('2000ms have passed')
    return str.toUpperCase()
}

（其实这个案例我是从 Vue 源码中学到的。）

我们要缓存函数操作的结果。稍后调用时，如果参数相同，则不再执行该函数，而是直接返回缓存中的结果。我们能做什么？

这里有一个建议：当你需要增强一个函数时，不要试图直接修改它，考虑先写一个通用的高阶函数来包装它。

缓存函数结果的一般过程是什么？这是一个流程：

这是缓存结果的实现：

function cached(fn){
  // Create an object to store the results returned after each function execution.
  const cache = Object.create(null);


  // Returns the wrapped function
  return function cachedFn (str) {


    // If the cache is not hit, the function will be executed
    if ( !cache[str] ) {
        let result = fn(str);


        // Store the result of the function execution in the cache
        cache[str] = result;
    }


    return cache[str]
  }
}

现在我们可以使用这个缓存函数来增强 cumpute 函数：

我们做这个抽象并不是为了炫耀技巧，其实这样的缓存功能用途广泛。

我们知道，有一个著名的序列叫做斐波那契数列。

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, ...

快速浏览后，您可以很容易地注意到序列的模式是每个值都是前 2 个值的总和，这意味着对于 N=5 → 2+3 或在数学中：

F(n) = F(n-1) + F(n-2)

现在我们要写一个函数：

给定一个数字N返回斐波那契数列的索引值。

怎么写函数？

最简单的解决方案是递归解决方案：

function fibonacci(num) {
  if (num <= 1) return 1;


  return fibonacci(num - 1) + fibonacci(num - 2);
}

但是这个实现很耗时，如果 num 大于 35，您将等待一段时间才能得到结果。

但是如果我们使用缓存函数来重构实现，我们会得到一个高性能的函数。

let cachedFibonacci = cached(function(num){
  if(num <= 1) return 1;


  return cachedFibonacci(num - 1) + cachedFibonacci(num - 2)
})

3、intercept

让我们继续。

假设您是一个库的维护者，并且您将在未来弃用一个名为 request 的旧 API。

function request(){
  console.log('request to server')
}

在当前版本中，您希望通过记录消息来警告用户 API 将被弃用。

那你会怎么做？

最糟糕的方法是在函数中添加一个 console.warn 语句：

function request(){
  console.warn(`The request will be deprecated in the future`)
  console.log('request to server')
}

为什么这是最糟糕的解决方案？

您必须找到所有已弃用的 API 并对其进行修改。这是一个非常繁琐的过程，而且很容易导致错误。如果没有必要，不要更改现有功能。

如果我们用图来表示程序，那就是：

正如我们在前面内容中所做的那样，我们可以为该过程编写一个高阶函数。

function deprecate(fn, newApi) {
  return function() {
    console.log( `The ${fn.name} will be deprecated. Please use the ${newApi} instead.`);
    return fn.apply(this, arguments);
  }
}

然后我们可以对我们的项目做一些改变：

// index.js
importre request from './request';


const _request = deprecate(request, 'fetch');


export {
  request: _request
}

现在，如果您的库的用户调用请求函数，他们将收到一条消息。

好的，让我们继续一个类似的例子。

我们有一个 fetch 函数来向服务器发送请求。它将返回 HTML 文本或 JSON 格式的文本。

var fetch = function(url){
  let responseContent = null


  console.log(`fetching ${url}`)


  if(Math.random() < 0.5){
    return '<html><body>hello world</body></html>'
  } else {
    return '{"name": "bytefish"}'
  }
}

我们现在要做的是，如果我们发现响应结果是 JSON 格式的字符串，我们将其转换为 JSON 对象。如果是其他格式的字符串，则不进行处理。我应该怎么办？

老规矩，先画个图：

具体原理已经解释过很多次了，这里我直接给出一个高阶函数：

function toJSON(fn) {
  return function() {
    let res = fn.apply(this, arguments)
    try{
      let json = JSON.parse(res)
      return json
    } catch(e){
      return res
    }
  }
}

用法：

这两个例子有点简单。但附近还有一个更重要的想法。

derecate功能旨在在执行原始功能之前执行某些操作。
toJSON函数旨在执行原始函数后执行某些操作。

我们能把这个过程抽象成一个新的高阶函数吗？

我们当然可以。

function intercept(fn, {before = null, after = null}) {
  return function () {
    if(before != null) {
      before.apply(this, arguments)
    }
    const result = fn.apply(this, arguments)


    if(after != null){
      after.call(this, result)
    }


    return result
  };
}

如果你之前用过 Axios 这个著名的 HTTP 请求库，你就会知道 Axios 有一个拦截器 API 供用户拦截请求和响应。

4、Batch

好的，这是我们的最后一个例子。

这是一个将输入加倍的函数。

function double(num){
  return num * 2
}

嗯，很简单的功能，只是为了演示。

如果我们想让这个函数接受一个数组作为参数，那么将数组中所有元素的值加倍，然后返回一个新数组。你怎么写代码？

我们可以这样写：

function double(nums){
  return nums.map(num =>  num * 2)
}

确实可以这样写。

但遗憾的是，JavaScript 没有函数重载，后者的函数会覆盖前者。为了让我们的double函数同时处理两种参数类型，我们必须在函数体中做出判断：

function double(arg){
  if(Array.isArray(arg)){
    return nums.map(num =>  num * 2)
  }
  return num * 2
}

我们想要的是为所有这些问题创建一个通用的解决方案：一个高阶函数，可以标记一个函数来处理单个参数或类似数组的参数。

这是一个实现：

function batch(fn) {
  return function(subject, ...args) {
    if(Array.isArray(subject)) {
      return subject.map((s) => {
        return fn.call(this, s, ...args);
      });
    }
    return fn.call(this, subject, ...args);
  }
}

总结

我想，我举的例子已经够多了。无论是once，cache，intercept还是batch，它们都对某个进程进行了一些抽象。

我们想要一个只执行一次的函数，我们可以用 abstract once。
我们想要一个函数来缓存相应参数的结果，我们可以 abstract cache 。
我们想要一个在执行前后做某事的函数，我们可以 abstract intercept。
我们想要一个通过参数类型改变其执行流程的函数，我们可以 abstract batch。
它们都遵循一个共同的范式：即使用高阶函数来abstract 任何一般过程。

Nested

恩，我想提的最后一件事：如果有必要，我们可以嵌套这些高阶函数。

假设我们不仅要缓存计算函数的结果，还要在执行它之前记录它的参数，并在执行它之后记录它的结果。然后，我们还想让它能够处理多重参数。我们可以这样写：

let computedEnhance = batch(intercept(cached(computed), {
  before: arg => {
    console.log(`processing ${arg}`)
  },
  after: res => {
    console.log(`returned ${res}`)
  }
}))

最后，希望我的这篇文章内容对你有帮助，如果你觉得有用的话，请记得点赞我，关注我，并将它分享给你身边的朋友，感谢阅读，祝编程愉快！

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