前端面试必备 | 函数式编程篇（P1-15）

1. 什么是纯函数？为什么在函数式编程中纯函数很重要？

纯函数是指在相同的输入条件下，总是返回相同的输出值，并且没有任何副作用的函数。 副作用指的是对函数外部环境造成的任何改变，比如修改全局变量、修改传入的参数等。

在函数式编程中，纯函数具有以下重要性：

1. 可缓存性：由于纯函数的输出只依赖于输入，因此可以缓存函数的结果，避免重复计算，提高性能。
2. 可测试性：纯函数的输入输出关系明确，易于编写单元测试，验证函数的正确性。
3. 可组合性：纯函数可以无限组合，因为它们之间不存在依赖关系和副作用，这使得代码更加模块化、可维护和可重用。
4. 可并行性：由于纯函数没有共享状态，可以并行执行多个纯函数，提高程序的并发性能。
5. 可靠性：纯函数不会对外部环境产生影响，因此不会引起意外的行为变化或错误。

总之，纯函数在函数式编程中扮演了重要角色，它们帮助我们构建可靠、可测试、可扩展且易于理解的代码。

2. 什么是高阶函数？举一个在前端开发中使用高阶函数的例子。

高阶函数是指能够接受一个或多个函数作为参数，并且/或者返回一个函数的函数。 在JavaScript中，高阶函数常常用于函数式编程，可以帮助我们更灵活地处理数据。

在前端开发中，一个常见的例子是使用高阶函数来处理事件。比如，我们可以编写一个高阶函数withLogging来给某个事件监听器添加日志功能。这个函数接受一个事件监听器作为参数，并返回一个新的事件监听器，这个新的事件监听器会在执行原本的事件处理逻辑前后输出一些日志信息。

示例代码如下：

function withLogging(eventHandler) {
  return function(event) {
    console.log('开始处理事件：', event);
    eventHandler(event);
    console.log('事件处理完毕');
  };
}

// 原本的事件处理逻辑
function handleClick(event) {
  console.log('点击事件已触发！');
}

// 使用高阶函数来添加日志功能
const handleClickWithLogging = withLogging(handleClick);

// 点击按钮时触发事件处理，并输出日志
document.getElementById('myButton').addEventListener('click', handleClickWithLogging);

通过以上示例，我们实现了一个能够给任意事件监听器添加日志功能的高阶函数withLogging。这样，在点击按钮时，就会先输出日志信息，然后执行原本的点击事件处理逻辑，最后再输出一条日志表示事件处理完毕。这样，我们可以更好地追踪和调试事件的处理过程。

3. 什么是函数柯里化？它在前端开发中有什么作用？

函数柯里化（Currying）是一种将多个参数的函数转换成一系列单参数函数的过程。 这个概念最早由数学家Haskell Curry提出，因此得名。

在前端开发中，函数柯里化可以带来很多好处。首先，它可以帮助我们更容易地构建可复用的函数。通过将函数的参数进行分解和抽象，我们可以创建出一系列可以灵活组合使用的函数。这样一来，我们可以更加高效地重用代码，减少冗余。

其次，函数柯里化可以帮助我们更好地进行函数组合。由于柯里化的函数都是单参数函数，它们更容易被串联和组合在一起，形成更复杂的逻辑。这使得我们能够更灵活地构建管道式的数据处理流程，使代码更具可读性和可维护性。

此外，函数柯里化还可以帮助我们更方便地进行部分应用（Partial Application），即固定函数的部分参数而生成一个新的函数。这对于创建具有特定行为的函数非常有用，同时也方便了代码的重用和测试。

总的来说，函数柯里化是一种有益的编程技术，在前端开发中可以提高代码的可复用性、可读性和灵活性。

4. 在React中，什么是纯组件？为什么纯组件在性能优化方面很有用？

在React中，纯组件是指其输出仅由其输入决定的组件。 换句话说，如果一个组件的props和state没有发生变化，那么它的渲染结果也不会变化。

纯组件在性能优化方面非常有用，因为它们避免了不必要的重新渲染。 React的渲染过程是相对昂贵的，因此减少不必要的渲染可以提高应用程序的性能和响应能力。

当一个组件是纯组件时，React可以使用一些优化策略来避免重新渲染。例如，React可以比较前后两次渲染时的props和state，如果它们相同，则可以跳过渲染过程，直接使用之前的渲染结果。这样就可以节省大量的计算和DOM操作。

为了使一个组件成为纯组件，你需要确保其props和state是不可变的。这意味着你不能直接修改它们，而是应该创建新的props和state对象。你还需要避免在render方法内部使用副作用，如网络请求或修改全局状态，以确保组件的输出只依赖于输入。

总而言之，纯组件是一种优化技术，通过避免不必要的重新渲染来提高React应用程序的性能和响应能力。

5. 什么是函数式组件？与类组件相比，函数式组件有哪些优势？

函数式组件是React中一种定义组件的方式，它是用JavaScript函数来定义的。相比于类组件，函数式组件具有以下优势：

1. 简洁：函数式组件只需要编写一个函数即可，代码量较少，易于理解和维护。

2. 性能优化：函数式组件相对于类组件来说，没有实例化的过程，执行效率更高。

3. 方便测试：由于函数式组件只是一个纯函数，不涉及生命周期方法，依赖注入等复杂操作，因此测试起来更加方便。

4. Hooks支持：React Hooks是React 16.8版本中引入的新特性，使得函数式组件也能够轻松地使用状态和其他React特性，使得函数式组件的功能更加强大。

5. 函数复用：函数式组件更容易进行组件的复用，可以将常用的业务逻辑封装成自定义Hooks进行复用。

总而言之，函数式组件具有简洁、高效、易测试、功能强大以及方便复用等优势。但是对于复杂的组件和需要涉及生命周期方法的情况，类组件仍然是一个不错的选择。

6. 什么是不可变数据？为什么在函数式编程中使用不可变数据很重要？

不可变数据是指一旦创建，就不能被修改的数据。在函数式编程中，使用不可变数据非常重要，因为它们具有以下优点：

1. 纯函数：不可变数据使得函数成为纯函数，即函数的输出只依赖于输入，而不受外部状态的影响。这使得函数更加可靠、可测试和易于理解。
2. 避免副作用：由于不可变数据不可修改，它们不会引起副作用，即不会修改外部状态或产生意外的行为。这有助于减少程序中的bug，并使得代码更易维护和调试。
3. 线程安全：由于不可变数据不可被修改，多个线程可以同时访问和共享不可变数据，而无需担心同步和竞态条件问题。
4. 引用透明：不可变数据使得引用透明成为可能，即可以在任何时间点将同样的输入替换为同样的输出，这对于优化和缓存结果非常有用。

总之，使用不可变数据可以提高程序的可靠性、可维护性和并发性，这是函数式编程中非常重要的概念。

7. 什么是函数组合？在前端开发中，如何使用函数组合来简化代码？

函数组合是将多个函数按照一定的顺序组合在一起，形成一个新的函数。 在前端开发中，函数组合可以用来简化代码，提高代码的可读性和可维护性。

通常情况下，函数组合可以通过函数的调用和返回值来实现。具体来说，可以将多个函数按照一定的顺序调用，并将前一个函数的返回值作为后一个函数的参数传入，最终得到一个组合后的函数。

举个例子，假设有三个函数：函数A用来将字母转换为大写，函数B用来将字符串分割为数组，函数C用来计算数组的长度。可以使用函数组合将它们组合成一个新的函数：

const compose = (f, g, h) => x => h(g(f(x)));

const toUpperCase = str => str.toUpperCase();
const splitString = str => str.split(' ');
const getLength = arr => arr.length;

const combinedFunc = compose(toUpperCase, splitString, getLength);

combinedFunc('hello world'); // 输出 2

在上述代码中，compose函数接受三个函数作为参数，并返回一个新的函数。这个新的函数将会先调用函数A（toUpperCase），然后将其返回值作为参数传入函数B（splitString），再将其返回值作为参数传入函数C（getLength）。最终，我们得到了一个组合后的函数combinedFunc，当我们调用combinedFunc('hello world')时，会依次调用这三个函数，并返回最终的结果。

通过函数组合，我们可以将原本分散在多个函数中的代码逻辑整合在一起，使代码更加清晰、简洁。此外，函数组合还可以方便地进行代码重用，只需改变组合的顺序或替换其中的某个函数即可实现不同的功能。

8. 在Redux中，什么是纯函数reducer？它的作用是什么？

在Redux中，纯函数reducer是一个接受当前状态和一个动作对象作为参数，并返回一个新的状态的函数。 它的作用是根据不同的动作类型来更新应用程序的状态。

纯函数reducer应该具备以下特点：

1. 只根据当前的状态和动作对象进行计算，不依赖于任何外部因素。
2. 对于相同的输入，始终返回相同的输出。
3. 不会改变原始状态对象，而是返回一个新的状态对象。

纯函数reducer的作用是实现状态的更新逻辑。当一个动