JavaScript高阶函数的应用

摘要：定义高阶函数是指至少满足下列条件之一的函数函数可以作为参数被传递函数可以作为返回值输出。参考资料设计模式与开发实践第章高阶函数

高阶函数是指至少满足下列条件之一的函数：

函数可以作为参数被传递；

函数可以作为返回值输出。

JavaScript语言中的函数显然满足高阶函数的条件，在实际开发中，无论是将函数当作参数传递，还是让函数的执行结果返回另外一个函数，这两种情形都有很多应用场景，以下就是一些高阶函数的应用。

// callback为待传入的回调函数
var getUserInfo = function(userId, callback) {
     $.ajax("http://xxx.com/getUserInfo?" + userId, function(data) {
        if (typeof callback === "function") {
            callback(data);
        }
    });
}

getUserInfo(13157, function(data) {
    alert (data.userName);
});

Array.prototype.sort接受一个函数当作参数，这个函数里面封装了数组元素的排序规则。从Array.prototype.sort的使用可以看到，我们的目的是对数组进行排序，这是不变的部分；而使用什么规则去排序，则是可变的部分。把可变的部分封装在函数参数里，动态传入Array.prototype.sort，使Array.prototype.sort方法成为了一个非常灵活的方法。

//从小到大排列
[1, 4, 3].sort(function(a, b) {
    return a - b;
});
// 输出: [1, 3, 4]

//从大到小排列
[1, 4, 3].sort(function(a, b) {
    return b - a;
});
// 输出: [4, 3, 1]

var Type = {};

for (var i = 0, type; type = ["String", "Array", "Number"][i++];) {
    (function(type) {
        Type["is" + type] = function(obj) {
            return Object.prototype.toString.call(obj) === "[object "+ type +"]";
           }
       })(type)
};

Type.isArray([]);     // 输出：true
Type.isString("str");     // 输出：true

var getSingle = function(fn) {
    var ret;
    return function() {
        return ret || (ret = fn.apply(this, arguments));
    };
};

AOP（面向切面编程）的主要作用是把一些跟核心业务逻辑模块无关的功能抽离出来，这些跟业务逻辑无关的功能通常包括日志统计、安全控制、异常处理等。把这些功能抽离出来之后，再通过“动态织入”的方式掺入业务逻辑模块中。这样做的好处首先是可以保持业务逻辑模块的纯净和高内聚性，其次是可以很方便地复用日志统计等功能模块。

通常，在JavaScript中实现AOP，都是指把一个函数“动态织入”到另外一个函数之中，具体的实现技术有很多，下面的例子通过扩展Function.prototype来做到这一点。

Function.prototype.before = function(beforefn) {
    var __self = this;    // 保存原函数的引用
    return function() {    // 返回包含了原函数和新函数的"代理"函数
        beforefn.apply(this, arguments);     // 执行新函数，修正this
        return __self.apply(this, arguments);    // 执行原函数
    }
};

Function.prototype.after = function(afterfn) {
    var __self = this;
    return function() {
        var ret = __self.apply(this, arguments);
        afterfn.apply(this, arguments);
        return ret;
    }
};

var func = function() {
    console.log(2);
};

func = func.before(function() {
    console.log(1);
}).after(function() {
    console.log(3);
});

func();

// 按顺序打印出1，2，3

currying（函数柯里化），又称部分求值。一个currying的函数首先会接受一些参数，接受了这些参数之后，该函数并不会立即求值，而是继续返回另外一个函数，刚才传入的参数在函数形成的闭包中被保存起来。待到函数被真正需要求值的时候，之前传入的所有参数都会被一次性用于求值。

// 通用currying函数，接受一个参数，即将要被currying的函数
var currying = function(fn) {
    var args = [];
    return function() {
        if (arguments.length === 0) {
            return fn.apply(this, args);
        } else {
            [].push.apply(args, arguments);
            return arguments.callee;
        }
    }
};

// 将被currying的函数
var cost = (function() {
    var money = 0;
    return function() {
        for (var i = 0, l = arguments.length; i < l; i++) {
            money += arguments[i];
        }
        return money;
    }
})();

var cost = currying( cost );    // 转化成currying函数

cost( 100 );    // 未真正求值
cost( 200 );    // 未真正求值
cost( 300 );    // 未真正求值

console.log (cost());     // 求值并输出：600

在JavaScript中，当我们调用对象的某个方法时，其实不用去关心该对象原本是否被设计为拥有这个方法，这是动态类型语言的特点，也是常说的鸭子类型思想。

同理，一个对象也未必只能使用它自身的方法，那么有什么办法可以让对象去借用一个原本不属于它的方法呢？答案对于我们来说很简单，call和apply都可以完成这个需求，因为用call和apply可以把任意对象当作this传入某个方法，这样一来，方法中用到this的地方就不再局限于原来规定的对象，而是加以泛化并得到更广的适用性。

而uncurrying的目的是将泛化this的过程提取出来，将fn.call或者fn.apply抽象成通用的函数。

// uncurrying实现
Function.prototype.uncurrying = function() {
    var self = this;
    return function() {
        return Function.prototype.call.apply(self, arguments);
    }
};

// 将Array.prototype.push进行uncurrying，此时push函数的作用就跟Array.prototype.push一样了，且不仅仅局限于只能操作array对象。
var push = Array.prototype.push.uncurrying();

var obj = {
    "length": 1,
    "0": 1
};

push(obj, 2);
console.log(obj);   // 输出：{0: 1, 1: 2, length: 2}

当一个函数被频繁调用时，如果会造成很大的性能问题的时候，这个时候可以考虑函数节流，降低函数被调用的频率。

throttle函数的原理是，将即将被执行的函数用setTimeout延迟一段时间执行。如果该次延迟执行还没有完成，则忽略接下来调用该函数的请求。throttle函数接受2个参数，第一个参数为需要被延迟执行的函数，第二个参数为延迟执行的时间。

var throttle = function(fn, interval) {
    var __self = fn,    // 保存需要被延迟执行的函数引用
        timer,      // 定时器
        firstTime = true;    // 是否是第一次调用

    return function() {
        var args = arguments,
            __me = this;

        if (firstTime) {    // 如果是第一次调用，不需延迟执行
            __self.apply(__me, args);
            return firstTime = false;
        }

        if (timer) {    // 如果定时器还在，说明前一次延迟执行还没有完成
            return false;
        }

        timer = setTimeout(function() {  // 延迟一段时间执行
            clearTimeout(timer);
            timer = null;
            __self.apply(__me, args);
        }, interval || 500 );
    };
};

window.onresize = throttle(function() {
    console.log(1);
}, 500 );

当一次的用户操作会严重地影响页面性能，如在短时间内往页面中大量添加DOM节点显然也会让浏览器吃不消，我们看到的结果往往就是浏览器的卡顿甚至假死。

这个问题的解决方案之一是下面的timeChunk函数，timeChunk函数让创建节点的工作分批进行，比如把1秒钟创建1000个节点，改为每隔200毫秒创建8个节点。

timeChunk函数接受3个参数，第1个参数是创建节点时需要用到的数据，第2个参数是封装了创建节点逻辑的函数，第3个参数表示每一批创建的节点数量。

var timeChunk = function(ary, fn, count) {
    var t;

    var start = function() {
        for ( var i = 0; i < Math.min( count || 1, ary.length ); i++ ){
            var obj = ary.shift();
            fn( obj );
        }
     };

     return function() {
        t = setInterval(function() {
          if (ary.length === 0) {  // 如果全部节点都已经被创建好
              return clearInterval(t);
          }
          start();
        }, 200);    // 分批执行的时间间隔，也可以用参数的形式传入
    };
};

在Web开发中，因为浏览器之间的实现差异，一些嗅探工作总是不可避免。比如我们需要一个在各个浏览器中能够通用的事件绑定函数addEvent，常见的写法如下：

方案一：

var addEvent = function(elem, type, handler) {
    if (window.addEventListener) {
       return elem.addEventListener(type, handler, false);
    }
    
    if (window.attachEvent) {
          return elem.attachEvent("on" + type, handler);
    }
};

缺点：当它每次被调用的时候都会执行里面的if条件分支，虽然执行这些if分支的开销不算大，但也许有一些方法可以让程序避免这些重复的执行过程。

方案二：

var addEvent = (function() {
    if (window.addEventListener) {
        return function(elem, type, handler) {
            elem.addEventListener(type, handler, false);
        }
    }
    if (window.attachEvent) {
        return function(elem, type, handler) {
            elem.attachEvent("on" + type, handler);
        }
    }
})();

缺点：也许我们从头到尾都没有使用过addEvent函数，这样看来，一开始的浏览器嗅探就是完全多余的操作，而且这也会稍稍延长页面ready的时间。

方案三：

var addEvent = function(elem, type, handler) {
        if (window.addEventListener) {
           addEvent = function(elem, type, handler) {
               elem.addEventListener(type, handler, false);
           }
        } else if (window.attachEvent) {
            addEvent = function(elem, type, handler) {
                elem.attachEvent("on" + type, handler);
            }
        }
        addEvent(elem, type, handler);
    };

此时addEvent依然被声明为一个普通函数，在函数里依然有一些分支判断。但是在第一次进入条件分支之后，在函数内部会重写这个函数，重写之后的函数就是我们期望的addEvent函数，在下一次进入addEvent函数的时候，addEvent函数里不再存在条件分支语句。

参考资料：

《JavaScript设计模式与开发实践》 第 3 章 高阶函数