(cljs/run-at (JSVM. :all) "细说函数")

前言

作为一门函数式编程语言，深入了解函数的定义和使用自然是十分重要的事情，下面我们一起来学习吧！

3种基础定义方法

`defn`

定义语法

(defn name [params*]

  exprs*)

示例

(defn tap [ns x]

  (println ns x)

	x)

`fn`

定义语法

(fn name? [params*]

  exprs*)

示例

(def tap

  (fn [ns x]

    (println ns x)

    x))

其实defn是个macro，最终会展开为fn这种定义方式。因此后面的均以fn这种形式作说明。

Lambda表达式

定义语法

#(expr)

示例

(def tap

  #(do

     (println %1 %2)

     %2))

注意：

Lambda表达式的函数体只允许使用一个表达式，因此要通过special formdo来运行多个表达式；
入参symbol为%1,%2,...%n，当有且只有一个入参时可以使用%来指向该入参。

Metadata——为函数附加元数据

Symbol和集合均支持附加metadata，以便向编译器提供额外信息(如类型提示等)，而我们也可以通过metadata来标记源码、访问策略等信息。

对于命名函数我们自然要赋予它Symbol，自然就可以附加元数据了。

其中附加:private和defn-定义函数目的是一样的，就是将函数的访问控制设置为private(默认为public)，但可惜的是cljs现在还不支持:private，所以还是要用名称来区分访问控制策略。

示例：

;; 定义

(defn

 ^{:doc "my sum function"

   :test (fn []

             (assert (= 12 (mysum 10 1 1))))

   :custom/metadata "have nice time!"}

  mysum [& xs]

        (apply + xs))

;; 获取Var的metadata

(meta #'mysum)

;;=>

;; {:name mysum

;;  :custom/metadata "have nice time!"

;;  :doc "my sum function"

;;  :arglists ([& xs])

;;  :file "test"

;;  :line 126

;;  :ns #<Namespace user>

;;  :test #<user$fn_289 user$fn_289@20f443>}

若只打算设置document string而已，那么可以简写为

(defn mysum

  "my sum function"

  [& xs]

  (apply + xs))

虽然cljs只支持:doc

根据入参数目实现函数重载(Multi-arity Functions)

示例

(fn tap

  ([ns] (tap ns nil))

  ([ns x] (println ns x))

  ([ns x & more] (println ns x more)))

参数解构

cljs为我们提供强大无比的入参解构能力，也就是通过声明方式萃取入参

基于位置的解构(Positional Destructuring)

;; 定义1

(def currency-of

  (fn [[amount currency]]

    (println amount currency)

    amount))

;; 使用1

(currency-of [12 "US"])

;; 定义2

(def currency-of

  (fn [[amount currency [region ratio]]]

    (println amount currency region ratio)

    amount))

;; 使用2

(currency-of [12 "US" ["CHINA" 6.7]])

键值对的解构(Map Destructuring)

;; 定义1，键类型为Keyword

(def currency-of

  (fn [{currency :curr}]

    (println currency)))

;; 使用1

(currency-of {:curr "US"})

;; 定义2，键类型为String

(def currency-of

  (fn [{currency "curr"}]

    (println currency)))

;; 使用2

(currency-of {"curr" "US"})

;; 定义3，键类型为Symbol

(def currency-of

  (fn [{currency 'curr}]

    (println currency)))

;; 使用3

(currency-of {'curr "US"})

;; 定义4，一次指定多个键

(def currency-of

  (fn [{:keys [currency amount]}]

    (println currency amount)))

;; 使用4

(currency-of {:currency "US", :amount 12})

;; 定义5，一次指定多个键

(def currency-of

  (fn [{:strs [currency amount]}]

    (println currency amount)))

;; 使用5

(currency-of {"currency" "US", "amount" 12})

;; 定义6，一次指定多个键

(def currency-of

  (fn [{:syms [currency amount]}]

    (println currency amount)))

;; 使用6

(currency-of {'currency "US", 'amount 12})

;; 定义7，默认值

(def currency-of

  (fn [{:keys [currency amount] :or {currency "CHINA"}}]

    (println currency amount)))

;; 使用7

(currency-of {:amount 100}) ;;=> 100CHINA

;; 定义8，命名键值对

(def currency-of

  (fn [{:keys [currency amount] :as orig}]

    (println (:currency orig))))

(currency-of {'currency "US", 'amount 12}) ;;=> US

可变入参(Variadic Functions)

通过&定义可变入参，可变入参仅能作为最后一个入参来使用

(def tap

  (fn [ns & more]

    (println ns (first more))))

(tap "user.core" "1" "2" "3") ;;=> user.core1

命名入参(Named Parameters/Extra Arguments)

通过组合可变入参和参数解构，我们可以得到命名入参

(def tap

  (fn [& {:keys [ns msg] :or {msg "/nothing"}}]

    (println ns msg)))

(tap :ns "user.core" :msg "/ok") ;;=> user.core/ok

(tap :ns "user.core") ;;=> user.core/nothing

Multimethods

Multi-Arity函数中我们可以通过入参数目来调用不同的函数实现，但有没有一种如C#、Java那样根据入参类型来调用不同的函数实现呢？clj/cljs为我们提供Multimethods这一杀技——不但可以根据类型调用不同的函数实现，还可以根据以下内容呢！

类型
值
属性
元数据
入参间关系

想说"Talk is cheap, show me the code"吗？在看代码前，我们先看看到底Multimethods的组成吧

1.dispatching function

用于对函数入参作操作，如获取类型、值、运算入参关系等，然后将返回值作为dispatching value，然后根据dispatching value调用具体的函数实现。

;; 定义dispatching function

(defmulti name docstring? attr-map? dispatch-fn & options)

;; 其中options是键值对

;; :default :default，指定默认dispatch value的值，默认为:default

;; :hierarchy {}，指定使用的hierarchy object

2.method

具体函数实现

;; 定义和注册新的函数到multimethod

(defmethod multifn dispatch-val & fn-tail)

3.hierarchy object

存储层级关系的对象，默认情况下所有相关的Macro和函数均采用全局hierarchy object，若要采用私有则需要通过(make-hierarchy)来创建。

还是一头雾水？上示例吧！

示例1 —— 根据第二个入参的层级关系

(defmulti area

  (fn [x y]

    y))

(defmethod area ::a

  [x y] (println "derive from ::a"))

(defmethod area :default

  [x y] (println "executed :default"))

(area 1 `a) ;;=> executed :default

(derive `a :a)

(area 1 `a) ;;=>derive from ::a

示例2 -- 根据第一个入参的值

(defmulti area

  (fn [x y]

    x))

(defmethod area 1

  [x y] (println "x is 1"))

(defmethod area :default

  [x y] (println "executed :default"))

(area 2 `a) ;;=> executed :default

(area 1 :b) ;;=> x is 1

示例3 -- 根据两入参数值比较的大小

(defmulti area

  (fn [x y]

    (> x y)))

(defmethod area true

  [x y] (println "x > y"))

(defmethod area :default

  [x y] (println "executed :default"))

(area 1 2) ;;=> executed :default

(area 2 3) ;;=> x > y

删除method

;; 函数签名

(remove-method multifn dispatch-val)

;; 示例

(remove-method area true)

分发规则

先对dispatching value和method的dispatching-value进行=的等于操作，若不匹配则对两者进行isa?的层级关系判断操作，就这样遍历所有注册到该multimethod的method，得到一组符合的method。若这组method的元素个数有且仅有一个，则执行该method；若没有则执行:default method，若还是没有则抛异常。若这组method的元素个数大于1，且没有人工设置优先级，则抛异常。

通过prefer-method我们可以设置method的优先级

(derive `a `b)

(derive `c `a)

(defmulti test

  (fn [x] (x)))

(defmethod test `a

  [x] (println "`a"))

(defmethod test `b

  [x] (println "`b"))

;; (test `c) 这里就不会出现多个匹配的method

(prefer-method `a `b)

(test `c) ;;=> `a

层级关系

层级关系相关的函数如下：

;; 判断层级关系

(isa? h? child parent)

;; 构造层级关系

(derive h? child parent)

;; 解除层级关系

(underive h? child parent)

;; 构造局部hierarchy object

(make-hierarchy)

上述函数当省略h?时，则操作的层级关系存储在全局的hierarchy object中。

注意：层级关系存储在全局的hierarchy object中时，Symbole、Keyword均要包含命名空间部分(即使这个命名空间并不存在)，否则会拒绝。

(ns cljs.user)

;; Symbole, `b会展开为cljs.user/b

(derive 'dummy/a `b)

;; Keyword, ::a会展开为cljs.user/:a

(derive ::a ::b)

另外还有parent、ancestors和descendants

(derive `c `p)

(derive `p `pp)

;; 获取父层级

(parent `c) ;;=> `p

;; 获取祖先

(ancestors `c) ;;=> #{`p `pp}

;; 获取子孙

(descendants `pp) ;;=> #{`p `c}

局部层级关系

通过(make-hierarchy)可以创建一个用于实现局部层级关系的hierarchy object

(def h (make-hierarchy))

(def h (derive h 'a 'b))

(def h (derive h :a :b))

(isa? h 'a 'b)

(isa? h :a :b)

注意：局部层级关系中的Symbol和Keyword是可以包含也可以不包含命名空间部分的哦！

Condition Map

对于动态类型语言而言，当入参不符合函数定义所期待时，是将入参格式化为符合期待值，还是直接报错呢？我想这是每个JS的工程师必定面对过的问题。面对这个问题我们应该分阶段分模块来处理。

开发阶段，对于内核模块，让问题尽早暴露；
生产阶段，对于与用户交互的模块，应格式化输入，并在后台记录跟踪问题。

而clj/cljs函数中的condition map就是为我们在开发阶段提供对函数入参、函数返回值合法性的断言能力，让我们尽早发现问题。

(fn name [params*] condition-map? exprs*)

(fn name ([params*] condition-map? exprs*)+)

; condition-map? => {:pre [pre-exprs*]

;                    :post [post-exprs*]}

; pre-exprs 就是作为一组对入参的断言

; post-exprs 就是作为一组对返回值的断言

示例

(def mysum

  (fn [x y]

      {:pre  [(pos? x) (neg? y)]

       :post [(not (neg? %))]}

      (+ x y)))

(mysum 1 1)  ;; AssertionError Assert failed: (neg? y)  user/mysum

(mysum -1 1) ;; AssertionError Assert failed: (pos? x)  user/mysum

(mysum 1 -2) ;; AssertionError Assert failed: not (neg? %))  user/mysum

在pre-exprs中我们可以直接指向函数的入参，在post-exprs中则通过%来指向函数的返回值。

虽然增加函数执行的前提条件，而且可以针对函数的值、关系、元数据等进行合法性验证，但依旧需要在运行时才能触发验证（这些不是运行时才触发还能什么时候能触发呢？）。对动态类型语言天然编译期数据类型验证，我们可以通过core.typed这个项目去增强哦！

总结

现在我们可以安心把玩函数了，oh yeah！

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