最近一直在思考如何通過文章或者培訓快速提升團隊的編碼能力，總結下來其實技術的學習分為兩類：一種是系統性的學習，比如學習一門語言，學習一個開發框架，這更需要自己從入門到進階再到實踐一步步系統性的學習，單靠幾篇文章或者幾次培訓，效果並不明顯；還有一種是技巧性的學習，比如某些程式設計實踐、設計原則，其實並沒有多麼複雜，但是不知道就不會用，知道了就會有意識去用，就好比玩微信遊戲跳一跳，在某些方塊上停留一段時間就會獲得加分，不知道的時候根本想不到，知道了以後想不用都難。於是就有了《即學即用》這個系列的文章。

系列第一篇，就從純函式開始，由於我是前端方向，所以就從JavaScript語言中的純函式說起。

什麼是純函式

純函式是函數語言程式設計中非常重要的一個概念，簡單來說，就是一個函式的返回結果只依賴於它的引數，並且在執行過程中沒有副作用，我們就把這個函式叫做純函式。

下面我們來劃重點：

1. 函式的返回結果只依賴於它的引數
2. 函式執行過程中沒有副作用

首先來解釋第一點：函式的返回結果只依賴於它的引數

const a = 1
const impure = (b)=>a + b
impure(2) // 3

上面程式碼中，impure函式不是一個純函式，因為它的返回結果依賴外部變數a，因為a是有可能變化的，所以我們不能保證impure(2)的值永遠是3。雖然impure函式的程式碼沒有變化，傳入的引數也沒有變化，但它的返回值是不可預料

const a = 1
const pure = (x, b) => x + b
pure(1,2) //3

現在，pure的返回結果只依賴於它的引數x和b，就是說，只要程式碼不變，pure(1, 2)的返回值永遠是3。

這就是純函式的第一個條件：函式的返回結果只依賴於它的引數

接下來解釋第二點：函式執行中沒有副作用

副作用是指：在計算結果的過程中，系統狀態的一種變化，或者與外部世界進行的可觀察的互動。我們再看一個例子：

var values = { a: 1 };

function impureFunction ( items ) {
  var b = 1;

  items.a = items.a * b + 2;

  return items.a;
}

var c = impureFunction( values );
values.a // 3
 

在上面的程式碼中，我們改變了引數物件中的一個屬性。由於我們定義的函式改變的物件在我們的函式作用域之外，導致這個函式成為“不純”的函式。

var values = { a: 1 };

function pureFunction ( a ) {
  var b = 1;

  a = a * b + 2;

  return a;
}

var c = pureFunction( values.a );
values.a // 1

上面的程式碼，我們只計算了作用域內的區域性變數，沒有任何作用域外部的變數被改變，因此這個函式是“純函式”。

除了修改外部的變數，一個函式在執行過程中還有很多方式產生外部可觀察的變化，比如說呼叫 DOM API 修改頁面，或者你傳送了 Ajax 請求，還有呼叫 window.reload重新整理瀏覽器，甚至是 console.log 往控制檯列印資料也是副作用。

純函式很嚴格，也就是說你幾乎除了計算資料以外什麼都不能幹，計算的時候還不能依賴除了函式引數以外的資料。

我們再來用JavaScript中常用的兩個方法slice和splice來舉一個例子：

var array1 = [0,1,2,3,4,5,6];
var array2 = [0,1,2,3,4,5,6];

var spliceArray = array1.splice(0,2);
var sliceArray = array2.slice(0,2);

console.log('array1: ' + array1);
console.log('spliceArray: ' + spliceArray);

console.log('array2: ' + array2);
console.log('sliceArray: ' + sliceArray); 

執行結果：

array1: 2,3,4,5,6
spliceArray: 0,1
array2: 0,1,2,3,4,5,6
sliceArray: 0,1

可以看到，slice和splice的作用是大致相同的，但是splice改變了原陣列，而slice卻沒有，實際開發中，slice這種不改變原陣列的方式更安全一些，改變原始陣列，是一種副作用。

非純函式帶來的副作用

既然我們推薦純函式，那麼肯定是因為非純函式有缺陷。我們看下面的程式碼：

function getName(obj){
    return obj.name;
}
function getAge(obj){
  return obj.age;
}
function sayHi(person){
  console.log('I am' + getName(person) + ',and I am' + getAge(person) + 'years old');
}

var Tom = {
  name: 'TOM',
  age: 26
};

sayHi(Tom);

我們說sayHi不熟純函式，它依賴於getName、getAge兩個函式，如果我不小心改變了其中某個函式的功能，這將使得sayHi這個函數出現錯誤。當網頁變得複雜，且由多人維護的時候，bug除錯會變得非常複雜。

使用純函式的優點

1. 可複用性

純函式僅依賴於傳入的引數，這意味著你可以隨意將這個函式移植到別的程式碼中，只需要提供踏需要的引數即可。如果是非純函式，有可能你需要一根香蕉，卻需要將整個香蕉樹搬過去。

2. 可測試性

純函式非常容易進行單元測試，因為不需要考慮上下文環境，只需要考慮輸入和輸出。

3. 並行程式碼

純函式是健壯的，改變執行次序不會對系統造成影響，因此純函式的操作可以並行執行。

總結

雖然純函式有很多優點，但也要避免濫用的情況。函式越純，對環境依賴越小，往往意味著要傳入更多的引數。我們的最終目的是：讓你的程式碼儘可能簡單易懂和靈活。這篇文章主要介紹了JavaScript中純函式的概念，但是在很多其他開發語言中，純函式的概念是一樣通用的，比如筆者正在自學的JAVA，歡迎大家針對各種語言中對純函式的理解和我一起討論。