前一篇文章中，我们讨论了函数式编程语言中最重要的特性：一等公民。在本文中，我们将讨论纯函数，每一个函数式编程概念都以此为基础。

1.什么是纯函数

简洁地说，纯函数是一种确定性函数，不会产生副作用。

2.纯函数的特征

2.1 特征1：️纯函数必须是确定性的

确定性函数，是一个函数，对于相同的输入x输出应该总是相同的y。
一些不确定函数的例子：
Math.random

const random = () => Math.random()

• Date函数

const getDate = () => Date.now()

• getUsers

const getUsers = await fetch('/users')

这些例子是不确定性函数，因为对于相同的输入，输出将不同。（注意：getUsers函数是不确定的，因为用户可能已更新，没有internet连接，或者服务器可能已关闭，或者其他原因）
总结：决定性意味着一个函数永远不会在同一个输入上改变输出。

2.2特征2：纯功能必须没有副作用

副作用可能是：

• 外部依赖性（访问外部变量、I/O流、读取/写入文件或进行http调用）。
• 改变（局部/外部变量或传递的引用参数上的改变）。是的，纯函数应该是确定性的，不应该产生任何类型的副作用。同时，有状态的应用程序不可能没有副作用（查询数据库、执行http调用、读取用户输入，甚至在UI上显示结果）。但别担心，函数式编程有一些解决方案。
  关于副作用的例子：

isLessThanMin

有副作用（非纯函数）：

let min = 60
const isLessThanMin = value => value < min

纯函数：

const isLessThanMin = (min, value) => value > min

为什么不是纯函数？外部依赖 解决方案：依赖注入

squares

有副作用（非纯函数）：

const squares = (nums) => {
    for(let i = 0; i <nums.length; i++) nums[i] **=2;
}

纯函数

const squares = (nums) => nums.map(num => num * num)

为什么不是纯函数？在原始数组上进行改变的命令式代码。解决方案：使用map函数代替。这会创建一个新数组

updateUserAge
非纯函数：

const updateUserAge = (user, age) => {
    user.age = age
}

纯函数

const updateUserAge = (user, age) => ({ ...user, age }) 

为什么不是纯函数，更改用户传递的引用数据。解决方案：不要改变用户的传递引用数据，而是返回一个新对象

getFirst2Elements

有副作用（非纯函数）：

const getFirst2Elements = (arr) => arr.splice(0, 2)

纯函数：

const getFirst2Elements = (arr) => arr.slice(0, 2)

为什么不是纯函数？在传入的arr变量上使用 splice,改变数组的状态。解决方案：使用slice 方法，不改变数组状态的切片方法

3.为什么非纯函数不好

在研究了非纯函数的例子之后，可以得到一些明显的缺点：

• 使功能与环境紧密结合
• 增加开发者的认知负荷
• 诱导状态假设
• 增加开发人员的代码库学习曲线
• 并发的超级敌人
• 高度不可预测性 其中，每一个缺陷可能部分是另一个缺陷的结果。

4.为什么纯函数是好的

根据纯函数规则，我们有两大类进步。开发者体验和应用程序性能：

• 在开发者体验方面（DX）：考虑到我们的函数现在是确定性的、独立的和自包含的。在以下方面将有明显的改进：

1. 可预测性：消除外部因素和环境变化将使函数更加健全和可预测。
2. 可维护性：可预测的函数更容易推理。这将减少状态假设和开发人员的认知负荷。
3. 可组合性：函数独立，仅通过输入和输出进行通信，这将使我们能够轻松组合函数。
4. 可测试性：函数的自我约束和独立性将提升可测试性。

• 在应用程序性能方面：

1. 缓存能力：函数的确定性使我们能够通过输入预测输出（因为每个输入都有一个不变的输出），然后我们可以基于输入缓存函数。
2. 并行化能力：由于功能现在无副作用且独立，因此可以轻松地进行并行化。

5.   4096核 CPU

我们生活在一个多核机器的时代。如今，普通的CPU都有8个核心，每个核cpu都在争抢计算机的资源。如果我们的软件不能在它们之间进行协调，那么所有这些cpu都将毫无用处。

正如bob所问：
在4096个处理器争夺资源的情况下，您将如何编写可靠的代码？答案在于纯函数。纯函数不会产生副作用，因此不会出现并发问题。所以函数式编程是未来。它将毫无压力的处理一个4096核CPU的并发性。

6.结论

纯函数是函数式编程的核心。它们遵从一套规则。遵从这些规则将产生巨大的收益，这将引领计算机的未来。

译自:https://blog.bitsrc.io/functional-programming-part-2-pure-functions-85491f3d7190