JavaScript中的函数式编程概念：函子（Functor）和应用函子（Applicative）如何理解？-js教程-PHP中文网

JavaScript中的函数式编程概念：函子（Functor）和应用函子（Applicative）如何理解？

夢幻星辰

发布： 2025-09-28 13:34:02

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函子提供map方法在上下文中映射值而不改变结构，应用函子通过ap方法在上下文中应用函数，二者共同支持安全处理可能失败的计算，如用Maybe避免空值错误，用柯里化函数结合ap组合多个上下文中的值。

javascript中的函数式编程概念：函子（functor）和应用函子（applicative）如何理解？

函子（Functor）和应用函子（Applicative）是函数式编程中的核心抽象，它们帮助我们在保持纯函数的前提下，安全地处理带有上下文的值。在 JavaScript 中虽然没有原生支持这些概念，但通过理解其原理，我们可以更好地组织和组合代码。

什么是函子（Functor）？

函子是一个可以被“映射”的容器。它定义了一个 map 方法，用来对容器内部的值应用一个函数，并返回一个新的同类型的容器。最关键的是，map 不会改变原容器的结构。

最常见的例子是 JavaScript 中的数组：

const numbers = [1, 2, 3];
const doubled = numbers.map(x => x * 2); // [2, 4, 6]

数组就是一个函子——它封装了多个值，map 方法将函数应用到每个元素，同时保持数组结构不变。

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我们也可以创建一个简单的 Maybe 函子来处理可能为 null 或 undefined 的值：

class Maybe {
  constructor(value) {
    this.value = value;
  }

  static of(value) {
    return new Maybe(value);
  }

  map(fn) {
    if (this.value == null) {
      return this;
    }
    return Maybe.of(fn(this.value));
  }
}

// 使用示例
Maybe.of(5).map(x => x + 1).map(x => x * 2); // Maybe(12)
Maybe.of(null).map(x => x + 1); // Maybe(null)

Maybe 函子避免了空值错误：如果值为空，map 不执行函数，直接返回空函子。

什么是应用函子（Applicative）？

应用函子扩展了函子的能力。除了 map，它还提供一个 ap 方法，允许我们把一个装在容器里的函数应用到另一个装在容器里的值。

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这在处理多个上下文中的值时特别有用。比如你想用两个 Maybe 值做加法，但不能直接相加，因为它们都可能是 null。

我们扩展 Maybe 类来支持 Applicative：

class Maybe {
  ... // 构造函数、of、map 如上

  ap(other) {
    if (this.value == null || other.value == null) {
      return Maybe.of(null);
    }
    return Maybe.of(this.value(other.value));
  }
}

// 使用 ap 进行多参数操作
const add = x => y => x + y;
const maybeAdd = Maybe.of(add);
const a = Maybe.of(2);
const b = Maybe.of(3);

maybeAdd.ap(a).ap(b); // Maybe(5)

这里的关键是：add 是柯里化函数，先被包裹进 Maybe，然后通过 ap 逐步应用参数。每一步都保持上下文（Maybe）的安全性。