JS 函数式编程 - Immutable
2015-12-07

Mutable VS Immutable

程序员讨厌不确定性。

假设有这么一个对象 obj，它有很多属性，其中某些属性自身又是对象，又包含了其他属性，情况就比较复杂了。当把 obj 传给一个函数 f，如果 f 要修改 obj 的属性，拦也拦不住。那么在调用 f(obj) 之后，obj 的某个属性也许就发生了变化，再次调用 f(obj) 也许将得到不一样的结果。这就是所谓的副作用。

人发生了变异，叫做 mutant

青春期的乌龟发生了变异，叫做 Teenage Mutant Nijia Turtle

数据在创建后发生变异，那可了不得，叫做 mutable，不可改变则是 immutable！（真牛逼，有没有点儿 immortal 的感觉）

Immutable 的好处有哪些？这个问题的答案几乎等同于函数式编程的好处有哪些。再多提一点吧，有了 immutable 就很容易做 undo / redo 这样的操作，只要把历史对象存下来就很容易回溯。

Immutable.js

Facebook 出品的 Immutable.js 目前已经获得了超过一万个 star。

JS 语言的对象是 mutable 的，immutable.js 的使命便是为 JS 带来 immutable 的数据结构。包含以下七种：

  1. List
  2. Stack
  3. Map
  4. OrderedMap
  5. Set
  6. OrderedSet
  7. Record

具体用法就不赘述了，请撸文档。在此只举一个最简单的例子：

var Immutable = require('immutable');

var map1 = Immutable.Map({a:1, b:2, c:3});
var map2 = map1.set('b', 50);

console.log(map1.get('b')); // => 2
console.log(map2.get('b')); // => 50
console.log(map1 === map2); // => false

map2 由 map1 调用 set 创建出来的，创建的同时改动了 b 这个属性，注意是 map2 新建了一个自己的 b，而不是在 map1 的 b 上改动。在这之后，map1 和 map2 指向了不同的引用，而且它们都是不可变的。

那位说了，想在 JS 里实现 immutable 不难啊，只要在每次修改之前做一份深拷贝（例如用 lodash 提供的 cloneDeep），在这份拷贝上进行修改而不改动原先的对象，然后返回这个修改过的深拷贝不就行了吗？

我竟无法反驳~

行是行，但效率太低了。你想啊，一个 DOM 节点动辄上百个属性嵌套一大堆子节点，深拷贝的代价太大。Immutable.js 用一种巧妙的办法来减小性能损耗：只克隆被修改节点以及它所有的祖先节点，看下面动图：

以上图为例，若做整棵树的深拷贝，要拷贝 10 个节点，优化后则只需要拷贝 4 个节点。之所以能共享了一些节点，是因为当发生改变的时候，谁都不会去改动原有的树，从而保障已共享的树长期稳定。

我们再拿一个小例子验证一下上面的图：

var Immutable = require('immutable');

var map1 = Immutable.Map({a:1, b:2, c:3});
var map2 = map1.set('b', 2); // same value

console.log(map1 === map2); // => true

给 map2 的 b 属性设置的新值和 map1 原先的值一样，于是没有变化，就没克隆新的节点，所以 map1 和 map2 指向同一个对象。

再来一个例子：

var Immutable = require('immutable');

var map1 = Immutable.Map({a:1, b:2, c:3});
var map2 = map1.set('b', 50);
var map3 = map2.set('b', 2); // same as map1

console.log(map1 === map2); // => false
console.log(map1 === map3); // => false
console.log(map1.equals(map3)); // => true

为啥 map3 的值和 map1 一模一样（用 equals 判断内容相等）但却没有指向相同的对象呢？因为 map3 是由 map2 构造而来，在创建 map3 的时候只能和 map2 去比较，不相等，则只好另创建一个新的对象，这个新的对象和已经存在的 map1 不是同一个。

END