js 函数式设计

函数式设计是一种编程范式，它将计算视为数学函数的评估，并避免改变状态和可变数据。在JavaScript中，函数式设计强调使用纯函数（没有副作用的函数）和不可变数据结构。

基础概念：

1. 纯函数：给定相同的输入，总是产生相同的输出，并且没有任何副作用。
2. 不可变数据：一旦数据被创建，就不能被修改。任何“修改”实际上都是创建了一个新的数据结构。
3. 高阶函数：可以接受其他函数作为参数，或者返回函数作为结果的函数。
4. 函数组合：将多个函数组合成一个新的函数，以便能够像使用单一函数一样使用它。

优势：

1. 可预测性：由于纯函数没有副作用，所以它们的行为更容易预测。
2. 可测试性：纯函数更容易进行单元测试，因为它们不依赖于外部状态。
3. 并行处理：由于数据不可变，多个线程或进程可以安全地处理相同的数据而不会发生冲突。
4. 易于理解：函数式代码往往更加简洁、清晰，易于理解和维护。

类型（在JavaScript中的体现）：

1. 纯函数：如上所述，不改变外部状态，只依赖输入参数产生输出。
2. 高阶函数：例如map, filter, reduce等，它们可以接受函数作为参数。
3. 函数组合：通过组合小的函数来创建更复杂的功能。
4. 延迟评估（Lazy Evaluation）：例如使用生成器（Generators）或迭代器（Iterators）来实现。

应用场景：

1. 数据处理：使用map, filter, reduce等函数式方法处理数组和其他集合。
2. 异步编程：使用Promise, async/await等函数式风格处理异步操作。
3. 状态管理：在React等前端框架中，使用函数式组件和Redux等状态管理库来实现可预测的状态变化。
4. 并行和分布式计算：在Node.js等环境中，利用函数式编程的优势进行并行处理。

常见问题及解决方法：

1. 性能问题：由于不可变数据和纯函数的特性，函数式编程有时可能导致性能下降。解决方法是使用适当的优化技术，如记忆化（Memoization）来缓存结果，或者使用更高效的数据结构。
2. 学习曲线：对于习惯了命令式编程的开发者来说，函数式编程可能有一定的学习曲线。解决方法是逐步学习和实践，从简单的函数式概念开始，逐渐深入。
3. 调试困难：由于函数式编程强调不可变性和无副作用，有时可能导致调试变得困难。解决方法是使用适当的工具和技术，如日志记录、断点调试等，以及编写可测试的代码。

示例代码（JavaScript中的函数式编程）：

// 纯函数示例
function add(a, b) {
  return a + b;
}

// 高阶函数示例
const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
const doubled = numbers.map(n => n * 2);

// 函数组合示例
const compose = (f, g) => x => f(g(x));
const square = x => x * x;
const increment = x => x + 1;
const squareThenIncrement = compose(square, increment);
console.log(squareThenIncrement(5)); // 输出 36 (因为 (5+1)^2 = 36)