Чиста функція

JavaScriptJunior~2 хв читання

Чиста функція (pure function), це функція, яка завжди повертає той самий результат для тих самих вхідних даних і не має побічних ефектів. Тобто вона не змінює зовнішні змінні, DOM, файли, мережу і взагалі нічого за своїми межами.

Теорія

TL;DR

Чиста функція детермінована: однаковий вхід завжди дає однаковий вихід.
Чиста функція не має побічних ефектів: нічого не змінює поза собою.
Вона не залежить від зовнішнього стану, тому передбачувана і тестована.
Нечистими роблять: зміна зовнішніх змінних, DOM, файли, мережа, console.log().
Також нечисті Math.random() і Date.now(), бо результат щоразу інший.
Чисті функції легко кешувати (memoization) і безпечно виконувати паралельно.
Це фундаментальне поняття функціонального програмування.

Швидкий приклад

javascript

// Чиста функція
function add(a, b) {
  return a + b;
}

// Нечиста функція
let counter = 0;

function increase() {
  counter++;      // побічний ефект: змінює зовнішню змінну
  return counter;
}

Дві ключові ознаки

Чиста функція, це фундаментальне поняття функціонального програмування. Вона передбачувана, тестована і не залежить від зовнішнього стану.

Детермінованість. Один і той самий ввід завжди дає один і той самий вивід.
Відсутність побічних ефектів. Функція не змінює нічого за своїми межами.

Обидві ознаки обов'язкові. Функція, що повертає стабільний результат, але дорогою пише щось у лог або в глобальний об'єкт, уже нечиста.

Приклад чистої функції

javascript

function add(a, b) {
  return a + b;
}

Завжди повертає однаковий результат і нічого не змінює в зовнішньому світі. Її можна викликати скільки завгодно разів у будь-якому порядку, і поведінка програми від цього не зміниться.

Приклад нечистої функції

javascript

let counter = 0;

function increase() {
  counter++; // побічний ефект: змінює зовнішню змінну
  return counter;
}

Ця функція нечиста, бо її результат залежить від зовнішнього стану (counter) і вона цей стан змінює. Два однакові виклики increase() дадуть різні значення, і це вже порушує детермінованість.

Інші приклади нечистих функцій

читання або запис у файл чи базу даних;
зміна DOM;
виклик alert() або console.log();
використання випадкових чисел (Math.random());
використання поточного часу (Date.now()).

Окремий випадок, це мутація аргументів: якщо функція змінює переданий їй об'єкт чи масив, вона теж нечиста, навіть якщо не чіпає жодної глобальної змінної.

javascript

// Нечиста: мутує вхідний масив
function addItemImpure(list, item) {
  list.push(item);
  return list;
}

// Чиста: повертає нову копію
function addItem(list, item) {
  return [...list, item];
}

Навіщо потрібні чисті функції

Легко тестувати, бо результат залежить лише від аргументів.
Легко кешувати (memoization).
Безпечні для паралельного виконання.
Підвищують передбачуваність і читабельність коду.

Властивість	Чиста функція
Повертає однаковий результат	Так
Залежить від зовнішніх змінних	Ні
Змінює зовнішній стан	Ні
Приклад	`Math.max(1, 5)`
Протилежність	«Брудна» функція з побічними ефектами

Чиста функція, це функція, яка не впливає на зовнішній світ і завжди поводиться однаково за однакового вводу.

Типові помилки

Вважати чистою функцію, яка мутує аргумент. list.push(item) змінює об'єкт викликача, тож це побічний ефект.
Забувати про console.log(). Формально це вивід назовні, тому суворо кажучи функція з логуванням уже нечиста.
Плутати чистоту з відсутністю return. Чистота про детермінованість і побічні ефекти, а не про наявність результату.
Використовувати Date.now() або Math.random() всередині. Такі значення передають аргументом, і тоді функція знову стає чистою і тестованою.
Намагатися зробити чистою всю програму. Побічні ефекти потрібні, щоб вона хоч щось робила; їх виносять на межі застосунку, а ядро логіки лишають чистим.

Коротка відповідь

Для співбесіди

Premium

Коротка відповідь допоможе вам впевнено відповідати на цю тему під час співбесіди.