Функциональное программирование

Мемоизация кэширует результат функции по её аргументам, поэтому повторный вызов с теми же входными данными возвращает сохранённое значение вместо пересчёта. Она помогает только чистым функциям, чей результат зависит лишь от аргументов, и окупается, когда одни и те же входы повторяются, а вычисление дорогое. Это обмен памяти на скорость, поэтому кэширование дешёвых или редко повторяемых вызовов просто тратит память.

Чистая функция возвращает один и тот же результат для одних и тех же входных данных и не имеет побочных эффектов — она не изменяет внешнее состояние, не делает ввод-вывод и не зависит ни от чего, кроме своих аргументов. Например, (a, b) => a + b чистая, а функция, добавляющая элемент во внешний массив или читающая Date.now(), нечистая. Чистота делает код предсказуемым и лёгким для тестирования.

Rest-параметр ...args собирает оставшиеся аргументы в настоящий Array, поэтому методы массива вроде map работают напрямую, и он содержит только параметры после именованных. Объект arguments похож на массив, но им не является, не имеет этих методов и всегда содержит все аргументы. У стрелочных функций нет arguments, поэтому rest — современный выбор.

Оба объединяют несколько функций так, что выход одной подаётся на вход следующей, создавая одну новую функцию. Различаются только направлением: compose(f, g)(x) идёт справа налево как f(g(x)), а pipe(f, g)(x) — слева направо как g(f(x)). Они не встроены в язык и лучше всего работают с чистыми функциями одного аргумента.

Каррирование преобразует функцию многих аргументов в цепочку вложенных функций, каждая из которых принимает ровно один аргумент. Так (a, b, c) => a + b + c становится a => b => c => a + b + c, вызываемым как f(1)(2)(3). Каждый вызов захватывает свой аргумент в замыкание и возвращает следующую функцию, что даёт частичное применение и переиспользование.

Оберните функцию и держите Map в замыкании; при каждом вызове постройте ключ кэша из аргументов, верните кэшированное значение, если оно есть, иначе вычислите, сохраните и верните. Подвох в ключе: объекты и массивы превращаются в один и тот же [object Object], поэтому наивный ключ сталкивает разные входы, а JSON.stringify игнорирует порядок свойств и теряет функции. Map допускает нестроковые ключи, но сопоставляет объекты лишь по идентичности.

Частичное применение заранее фиксирует часть аргументов функции, создавая новую функцию, принимающую остальные; fn.bind(null, 1) предзаполняет первый аргумент. Каррирование же превращает n-арную функцию в цепочку функций по одному аргументу, каждая из которых возвращает следующую. Частичное применение задаёт сколько угодно аргументов разом и возвращает одну функцию, а каррирование всегда берёт по одному аргументу за вызов.

Арность — это число параметров, объявленных функцией. fn.length считает только параметры до первого со значением по умолчанию или до rest-параметра, поэтому (a, b) => {} даёт 2, а (a, b = 1, ...r) => {} даёт 1. Параметр — это именованный слот в объявлении; аргумент — фактическое значение, переданное при вызове. Функции без имени называются анонимными.

Примесь — это объект переиспользуемых методов, скопированных в цель через Object.assign(Class.prototype, mixin), что позволяет несвязанным классам делить поведение без общего предка. В отличие от наследования с одной линейной цепочкой прототипов и связью is-a, примеси составляют несколько независимых способностей и выражают has-a. Цена в том, что скопированные методы молча перезаписывают одноимённые, и нет super, чтобы добраться до исходного.

Ссылочная прозрачность означает, что выражение можно заменить его значением без изменения программы — чистые функции прозрачны, поэтому add(2, 3) можно заменить на 5. Побочный эффект — это любое изменение состояния помимо возвращаемого значения: ввод-вывод, правки DOM, мутация входных данных, Math.random() или чтение часов. Бесточечный стиль составляет функции, не называя их аргументы, собирая поведение из мелких чистых частей.

Thunk — это функция без аргументов, оборачивающая отложенное вычисление, поэтому работа выполняется лишь при вызове — полезно для ленивого вычисления. Функциональная техника «бесточечный стиль» строит функции, составляя другие без называния аргументов. Мемоизация вредит, когда входы редко повторяются или плохо ключуются, наращивая неограниченный кэш без выгоды. Частичное применение вредит, когда скрывает порядок аргументов или фиксирует не тот ведущий слот, делая места вызова непонятными.