JavaScript Academy · 课时

纯函数与副作用

Q: 「纯函数与副作用」这节课中我会学到什么？

编写可预测且便于测试的函数。 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 JavaScript Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

编写可预测且便于测试的函数。

纯函数与副作用 是 CoddyKit 上的免费 JavaScript Academy 课时。这是第 1 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 JavaScript Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 JavaScript Academy 课程共包含 4 节课。

函数纯粹性的定义

纯函数具有两个特性：在输入相同的情况下始终返回相同的输出，并且不会产生可观察的副作用。纯函数具有可预测性，也易于测试。

function add(a, b) {
  return a + b;
}
console.log(add(2, 3));
console.log(add(2, 3)); // always 5

确定性输出

纯粹性意味着确定性。同样的参数必须始终映射到同样的结果，且不能依赖隐藏状态、时间或随机性。

function double(n) {
  return n * 2;
}
console.log(double(10)); // always 20

什么是副作用

副作用是函数除了返回值之外执行的任何操作，例如记录日志、修改外部状态、写入存储、进行网络调用，或改变传入的参数。

let total = 0;
function impureAdd(n) {
  total += n;     // side effect: mutates outer state
  return total;
}
console.log(impureAdd(5));
console.log(impureAdd(5)); // 5 then 10, not pure

依赖外部状态

读取可变的外部状态同样会破坏纯粹性，因为即使参数不变，输出也可能发生变化。

let rate = 1.5;
function priceImpure(x) {
  return x * rate; // depends on outside variable
}
console.log(priceImpure(10)); // 15
rate = 2;
console.log(priceImpure(10)); // 20 - different result

让函数变得纯粹

将函数所需的一切都作为参数传入。这样，它的结果就只取决于输入。

function price(x, rate) {
  return x * rate;
}
console.log(price(10, 1.5)); // 15
console.log(price(10, 2));   // 20

修改参数会使函数不纯

修改传入的对象或数组，是调用方可以观察到的副作用。纯函数不会改变它们的输入。

function impurePush(arr, x) {
  arr.push(x);   // mutates caller array
  return arr;
}
const a = [1, 2];
impurePush(a, 3);
console.log(a); // [1, 2, 3] - caller changed

返回新值

纯函数版本会构建并返回一个新值，而不是修改输入。

function pureAppend(arr, x) {
  return [...arr, x];
}
const a = [1, 2];
const b = pureAppend(a, 3);
console.log(a); // [1, 2] unchanged
console.log(b); // [1, 2, 3]

纯粹性的好处

纯函数非常容易测试（无需准备环境，也无需模拟对象），可以安全地缓存（记忆化），也可以安全地按任意顺序或并行运行。它们让您可以在局部范围内理解代码。

function square(n) { return n * n; }
console.log([1, 2, 3].map(square)); // [1, 4, 9]

隔离非纯部分

您无法避免所有副作用；应用必须记录日志、获取数据并渲染界面。目标是将副作用推到边缘，让核心逻辑保持纯粹。

function computeTotal(items) {
  return items.reduce((s, i) => s + i.price, 0);
}
const total = computeTotal([{ price: 5 }, { price: 7 }]);
console.log(total); // 12 - pure core, log at the edge

引用透明性

可以将一个纯函数调用替换为它的结果，而不改变程序行为。在任何位置，add(2, 3) 都可以与 5 互换。这种性质称为引用透明性。

function add(a, b) { return a + b; }
const x = add(2, 3) + add(2, 3);
const y = 5 + 5;
console.log(x === y); // true

识别非纯函数

请留意这些线索：console、Math.random、Date.now、对外部变量的赋值，或对参数的修改。任何一种情况都会使函数变为非纯函数。

function pureRoll(seed) {
  return (seed * 1103515245 + 12345) % 100;
}
console.log(pureRoll(42)); // deterministic, testable

快速检查

识别纯函数。

回顾

纯函数具有确定性且没有副作用：不会修改外部状态，不进行输入/输出，也不会修改参数。将依赖作为参数传入，并返回新值而不是进行修改。纯粹性带来易测试性、记忆化、引用透明性和并行安全性。请让核心逻辑保持纯粹，并将副作用推到边缘。

常见问题解答

「纯函数与副作用」课时是免费的吗？

是的 — 「纯函数与副作用」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 JavaScript Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 JavaScript Academy 课程共包含 4 节课。

「纯函数与副作用」这节课中我会学到什么？

编写可预测且便于测试的函数。你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 JavaScript Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 JavaScript Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 JavaScript Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 1 节课，共 4 节。

「纯函数与副作用」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 JavaScript Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 JavaScript Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

← 返回 JavaScript Academy