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JavaScript函数式编程_函子与Monad

betcha

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发布时间:2025-11-22 20:57:06

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来源于php中文网

原创

函子是实现map方法的容器,可安全转换值,如Maybe避免空值判断;Monad通过chain方法扁平化嵌套,支持链式操作,如Either处理错误、IO封装副作用、Promise实现异步链式调用。

javascript函数式编程_函子与monad

函数式编程在JavaScript中越来越受到重视,尤其是在处理复杂数据流和异步操作时。理解函子(Functor)Monad是掌握函数式编程的关键一步。它们不是花哨的概念,而是帮助我们更优雅地处理副作用、链式操作和类型安全的工具

什么是函子(Functor)?

函子是一个可以被“映射”的容器。它实现了一个 map 方法,接受一个函数作为参数,并将这个函数应用到容器内部的值上,返回一个新的函子。

最简单的函子就是 Array:数组的 map 方法就是一个典型的函子行为。

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

但这只是开始。我们可以定义一个更通用的函子,比如 Maybe,用来处理可能为 null 或 undefined 的值。

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Maybe 函子有两个变体:

  • Just(value):表示有值
  • Nothing():表示无值

使用 Maybe 可以避免频繁的 null 判断。

class Just {
  constructor(value) { this.value = value }
  map(f) { return new Just(f(this.value)) }
}

class Nothing {
  map(f) { return this }
}

// 使用示例
const safeDivide = n => n === 0 ? new Nothing() : new Just(100 / n);
safeDivide(5).map(x => x + 1) // Just(21)
safeDivide(0).map(x => x + 1) // Nothing

Monad:能扁平化的函子

Monad 是一种特殊的函子,它除了有 map,还实现了 chain(也叫 flatMap 或 bind)方法。它的作用是解决“嵌套函子”问题。

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比如,当你在一个 map 中又返回了一个函子,就会出现双重包裹:

new Just(5)
  .map(x => new Just(x * 2)) // 得到 Just(Just(10))

这显然不方便。Monad 的 chain 方法会自动“展平”一层。

修改 Just 和 Nothing,加入 chain 方法:

class Just {
  constructor(value) { this.value = value }
  map(f) { return new Just(f(this.value)) }
  chain(f) { return f(this.value) }
}

class Nothing {
  map(f) { return this }
  chain(f) { return this }
}

现在可以链式调用可能失败的操作:

const getUser = id => id > 0 ? new Just({ id, name: 'Alice' }) : new Nothing();
const getAge = user => user.name === 'Alice' ? new Just(25) : new Nothing();

getUser(1)
  .chain(user => getAge(user))
  .map(age => age + 1) // Just(26)

常见 Monad 示例

除了 Maybe,还有几种实用的 Monad:

  • Either:用于错误处理,有 Left(错误)和 Right(成功)
  • IO:封装副作用,延迟执行
  • Promise:JavaScript 内置的 Monad,then 就是 chain

例如,Promise 的 then 方法接受一个返回 Promise 的函数,但结果不会嵌套,这就是 Monad 的行为。

Promise.resolve(5)
  .then(x => Promise.resolve(x * 2))
  .then(y => console.log(y)) // 10,没有嵌套

基本上就这些。函子让我们安全地转换值,Monad 让我们能自然地串联操作,特别是在处理可能失败或带副作用的逻辑时,结构更清晰,代码更健壮。

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