EventEmitter：从命令式 JavaScript class 到声明函数式的华丽转身

新书终于截稿，今天稍有空闲，为大家奉献一篇关于 JavaScript 语言风格的文章，主角是函数声明式。

灵活的 JavaScript 及其 multiparadigm

相信“函数式”这个概念对于很多前端开发者早已不再陌生：我们知道 JavaScript 是一门非常灵活，融合多模式（multiparadigm）的语言，这篇文章将会展示 JavaScript 里命令式语言风格和声明式风格的切换，目的在于使读者了解这两种不同语言模式的各自特点，进而在日常开发中做到合理选择，发挥 JavaScript 的最大威力。

为了方便说明，我们从典型的事件发布订阅系统入手，一步步完成函数式风格的改造。事件发布订阅系统，即所谓的观察者模式（Pub/Sub 模式），秉承事件驱动（event-driven）思想，实现了“高内聚、低耦合”的设计。如果读者对于此模式尚不了解，建议先阅读我的原创文章：探索 Node.js 事件机制源码 打造属于自己的事件发布订阅系统。这篇文章中从 Node.js 源码入手，剖析了事件发布订阅系统的实现，并基于 ES Next 语法，实现了一个命令式的事件发布模式。对于此基础内容，本文不再过多展开。

典型 EventEmitter 和改造挑战

了解事件发布订阅系统实现思想，我们来看一段简单且典型的基础实现：

class EventManager {
  construct (eventMap = new Map()) {
    this.eventMap = eventMap;
  }
  addEventListener (event, handler) {
    if (this.eventMap.has(event)) {
      this.eventMap.set(event, this.eventMap.get(event).concat([handler]));
    } else {
      this.eventMap.set(event, [handler]);
    }
  }
  dispatchEvent (event) {
    if (this.eventMap.has(event)) {
      const handlers = this.eventMap.get(event);
      for (const i in handlers) {
        handlers[i]();
      }
    }
  }
}

上面代码，实现了一个 EventManager 类：我们维护一个 Map 类型的 eventMap，对不同事件的所有回调函数（handler）进行维护。

• addEventListener 方法对指定事件进行回调函数存储；
• dispatchEvent 方法对指定的触发事件，逐个执行其回调函数。

在消费层面：

const em = new EventManager();
em.addEventListner('hello', function() {
  console.log('hi');
});
em.dispatchEvent('hello'); // hi

这些都比较好理解。下面我们的挑战是：

• 将以上 20 多行命令式的代码，转换为 7 行 2 个表达式的声明式代码；
• 不再使用 {...} 和 if 判断条件；
• 采用纯函数实现，规避副作用；
• 使用一元函数，即函数方程式中只需要一个参数；
• 使函数实现可组合（composable）；
• 代码实现要干净、优雅、低耦合。

Step1: 使用函数取代 class

基于以上挑战内容，addEventListener 和 dispatchEvent，不再作为 EventManager 类的方法出现，而成为两个独立的函数，eventMap 作为变量：

const eventMap = new Map();

function addEventListener (event, handler) {
  if (eventMap.has(event)) {
    eventMap.set(event, eventMap.get(event).concat([handler]));
  } else {
    eventMap.set(event, [handler]);
  }
}
function dispatchEvent (event) {
  if (eventMap.has(event)) {
    const handlers = this.eventMap.get(event);
    for (const i in handlers) {
      handlers[i]();
    }
  }
}

在模块化的需求下，我们可以 export 这两个函数：

export default {addEventListener, dispatchEvent};

同时使用 import 引入依赖，注意 import 使用都是单例模式（singleton）：

import * as EM from './event-manager.js';
EM.dispatchEvent('event');

因为模块是单例情况，所以在不同文件引入时，内部变量 eventMap 是共享的，完全符合预期。

Step2: 使用箭头函数

箭头函数区别于传统的函数表达式，更符合函数式“口味”：

const eventMap = new Map();
const addEventListener = (event, handler) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    eventMap.set(event, eventMap.get(event).concat([handler]));
  } else {
    eventMap.set(event, [handler]);
  }
}
const dispatchEvent = event => {
  if (eventMap.has(event)) {
    const handlers = eventMap.get(event);
    for (const i in handlers) {
      handlers[i]();
    }
  }
}

这里要格外注意箭头函数对 this 的绑定。

Step3: 去除副作用，增加返回值

为了保证纯函数特性，区别于上述处理，我们不能再去改动 eventMap，而是应该返回一个全新的 Map 类型变量，同时对 addEventListener 和 dispatchEvent 方法的参数进行改动，增加了“上一个状态”的 eventMap，以便推演出全新的 eventMap：

const addEventListener = (event, handler, eventMap) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    return new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler]));
  } else {
    return new Map(eventMap).set(event, [handler]);
  }
}
const dispatchEvent = (event, eventMap) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    const handlers = eventMap.get(event);
    for (const i in handlers) {
      handlers[i]();
    }
  }
  return eventMap;
}

没错，这个过程就和 Redux 中的 reducer 函数极其类似。保持函数的纯净，是函数式理念中极其重要的一点。

Step4: 去除声明风格的 for 循环

接下来，我们使用 forEach 代替 for 循环：

const addEventListener = (event, handler, eventMap) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    return new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler]));
  } else {
    return new Map(eventMap).set(event, [handler]);
  }
}
const dispatchEvent = (event, eventMap) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    eventMap.get(event).forEach(a => a());
  }
  return eventMap;
}

Step5: 应用二元运算符

我们使用 || 和 && 来使代码更加具有函数式风格：

const addEventListener = (event, handler, eventMap) => {
  if (eventMap.has(event)) {
    return new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler]));
  } else {
    return new Map(eventMap).set(event, [handler]);
  }
}
const dispatchEvent = (event, eventMap) => {
  return (
    eventMap.has(event) &&
    eventMap.get(event).forEach(a => a())
  ) || event;
}

需要格外注意 return 语句的表达式：

return (
    eventMap.has(event) &&
    eventMap.get(event).forEach(a => a())
  ) || event;

Step6: 使用三目运算符代替 if

三目运算符更加直观简洁：

const addEventListener = (event, handler, eventMap) => {
  return eventMap.has(event) ?
    new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler])) :
    new Map(eventMap).set(event, [handler]);
}
const dispatchEvent = (event, eventMap) => {
  return (
    eventMap.has(event) &&
    eventMap.get(event).forEach(a => a())
  ) || event;
}

Step7: 去除花括号 {...}

因为箭头函数总会返回表达式的值，我们不在需要任何 {...} ：

const addEventListener = (event, handler, eventMap) =>
   eventMap.has(event) ?
     new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler])) :
     new Map(eventMap).set(event, [handler]);
     
const dispatchEvent = (event, eventMap) =>
  (eventMap.has(event) && eventMap.get(event).forEach(a => a())) || event;

Step8: 完成 currying 化

最后一步就是实现 currying 化操作，具体思路将我们的函数变为一元（只接受一个参数），实现方法即使用高阶函数（higher-order function）。为了简化理解，读者可以认为即是将参数 (a, b, c) 简单的变成 a => b => c 方式：

const addEventListener = handler => event => eventMap =>
   eventMap.has(event) ?
     new Map(eventMap).set(event, eventMap.get(event).concat([handler])) :
     new Map(eventMap).set(event, [handler]);
     
const dispatchEvent = event => eventMap =>
  (eventMap.has(event) && eventMap.get(event).forEach (a => a())) || event;

如果读者对于此理解有一定困难，建议先补充一下 currying 化知识，这里不再展开。

当然这样的处理，需要考虑一下参数的顺序。我们通过实例，来进行消化。

currying 化使用：

const log = x => console.log (x) || x;
const myEventMap1 = addEventListener(() => log('hi'))('hello')(new Map());
dispatchEvent('hello')(myEventMap1); // hi

partial 使用：

const log = x => console.log (x) || x;
let myEventMap2 = new Map();
const onHello = handler => myEventMap2 = addEventListener(handler)('hello')(myEventMap2);
const hello = () => dispatchEvent('hello')(myEventMap2);

onHello(() => log('hi'));
hello(); // hi

熟悉 python 的读者可能会更好理解 partial 的概念。简单来说，函数的 partial 应用可以理解为：

函数在执行时，要带上所有必要的参数进行调用。但是，有时参数可以在函数被调用之前提前获知。这种情况下，一个函数有一个或多个参数预先就能用上，以便函数能用更少的参数进行调用。

对于 onHello 函数，其参数即表示 hello 事件触发时的回调。这里 myEventMap2 以及 hello 事件等都是预先设定好的。对于 hello 函数同理，它只需要出发 hello 事件即可。

组合使用：

const log = x => console.log (x) || x;
const compose = (...fns) => fns.reduce((f, g) => (...args) => f(g(...args)));
const addEventListeners = compose(
  log,
  addEventListener(() => log('hey'))('hello'),
  addEventListener(() => log('hi'))('hello')
);

const myEventMap3 = addEventListeners(new Map()); // myEventMap3
dispatchEvent('hello')(myEventMap3); // hi hey

这里需要格外注意 compose 方法。熟悉 Redux 的读者，如果阅读过 Redux 源码，对于 compose 一定并不陌生。我们通过 compose，实现了对于 hello 事件的两个回调函数组合，以及 log 函数组合。

关于 compose 方法的奥秘，以及不同实现方式，请关注作者：Lucas HC，我将会专门写一篇文章介绍，并分析为什么 Redux 对 compose 的实现稍显晦涩，同时剖析一种更加直观的实现方式。

总结

函数式理念也许对于初学者并不是十分友好。读者可以根据自身熟悉程度以及偏好，在上述 8 个 steps 中，随时停止阅读。同时欢迎讨论。

本文意译了 Martin Novák 的 新文章，欢迎大神斧正。

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