JavaScript内核与高级编程之：`JavaScript`的`Pipeline Operator`：其在函数组合中的新提案。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位同学，早上好！今天咱来聊聊 JavaScript 的管道操作符（Pipeline Operator），看看这个新提案怎么让我们的函数组合变得更丝滑。

没错，说的就是那个让代码看起来像流水线一样畅快的 |> 操作符，虽然它目前还处于提案阶段，但已经引发了广泛关注。今天我们就来扒一扒它的底裤，看看它到底能干啥，为啥这么受欢迎，以及它未来的发展方向。

一、函数组合：痛点与需求

在深入了解 Pipeline Operator 之前，我们先来回顾一下函数组合的概念。函数组合简单来说，就是将多个函数串联起来，一个函数的输出作为下一个函数的输入，最终形成一个更强大的函数。

举个例子，假设我们需要实现一个功能：

将一个字符串转换为小写。
去除字符串中的空格。
将字符串按逗号分割成数组。

如果我们不用函数组合，代码可能是这样的：

const str = "  Hello, World!  ";

const lowerCased = str.toLowerCase();
const trimmed = lowerCased.trim();
const splitted = trimmed.split(',');

console.log(splitted); // 输出: [ 'hello', 'world!' ]

这段代码虽然简单易懂，但是存在一些问题：

可读性差： 变量命名可能会让人困惑，难以一眼看出数据流的走向。
冗余代码： 需要定义多个中间变量，增加了代码的复杂度。
维护性差： 如果需要修改数据流，需要修改多处代码。

为了解决这些问题，我们可以使用函数组合：

const toLower = (str) => str.toLowerCase();
const trim = (str) => str.trim();
const splitByComma = (str) => str.split(',');

// 手动组合
const compose = (f, g, h) => (x) => h(g(f(x)));

const processString = compose(toLower, trim, splitByComma);

const str = "  Hello, World!  ";
console.log(processString(str)); // 输出: [ 'hello', 'world!' ]

或者使用现成的函数组合库，例如 lodash 或 ramda：

import { flow } from 'lodash'; // 或者 ramda.pipe

const toLower = (str) => str.toLowerCase();
const trim = (str) => str.trim();
const splitByComma = (str) => str.split(',');

const processString = flow(toLower, trim, splitByComma);

const str = "  Hello, World!  ";
console.log(processString(str)); // 输出: [ 'hello', 'world!' ]

虽然函数组合可以提高代码的可读性和简洁性，但是也存在一些问题：

可读性依然不够直观： 函数执行的顺序是从右到左，与我们阅读代码的习惯相反。
库依赖： 需要引入额外的库，增加了项目的体积。
函数组合的写法比较抽象，有一定的学习成本。

这就是 Pipeline Operator 诞生的背景。它旨在提供一种更简洁、更直观的函数组合方式，解决现有方案的痛点。

二、Pipeline Operator：语法与特性

Pipeline Operator ( |> ) 的基本语法如下：

expression |> function

它的作用是将 expression 的结果作为 function 的参数传入，并返回 function 的返回值。是不是有点像Linux的管道命令？嗯，设计思路差不多。

用我们之前的例子来说，使用 Pipeline Operator 可以这样写：

const toLower = (str) => str.toLowerCase();
const trim = (str) => str.trim();
const splitByComma = (str) => str.split(',');

const str = "  Hello, World!  ";

const splitted = str
  |> toLower
  |> trim
  |> splitByComma;

console.log(splitted); // 输出: [ 'hello', 'world!' ]

可以看到，使用 Pipeline Operator 后，代码变得更加简洁、直观，数据流的走向一目了然。从上往下，像流水线一样，数据一步一步被处理。

Pipeline Operator 的主要特性：

链式调用： 可以将多个函数串联起来，形成一个 Pipeline。
左到右的执行顺序： 函数执行的顺序是从左到右，与我们阅读代码的习惯一致。
无需引入额外的库： 如果成为标准，原生支持，无需依赖lodash或者ramda。
易于理解： 代码逻辑更加清晰，易于理解和维护。

三、Pipeline Operator 的不同提案版本：F#, F#, Smart

Pipeline Operator 目前有几种不同的提案版本，主要区别在于参数的处理方式。

F# 风格的 Pipeline Operator ( |> )： 这是最常见的版本，也是我们之前使用的版本。它会将左侧表达式的结果作为右侧函数的第一个参数传入。
```
const add = (x, y) => x + y;

const result = 5 |> (x => add(x, 3)); // result 为 8
```
Hack 风格的 Pipeline Operator ( ^^ )： 这个版本会将左侧表达式的结果作为右侧函数的唯一参数传入。也就是说，右侧的函数只能接受一个参数。
```
const add = (x, y) => x + y;

// 错误：add 函数需要两个参数
// const result = 5 ^^ add;

const add5 = (x) => add(x, 5);
const result = 5 ^^ add5; // result 为 10
```

Smart Pipeline Operator ( %> )： 这个版本更加灵活，它会根据右侧函数的参数个数来决定如何处理左侧表达式的结果。

如果右侧函数只有一个参数，则将左侧表达式的结果作为该参数传入。
如果右侧函数有多个参数，则将左侧表达式的结果作为占位符传入，占位符通常是 %。

const add = (x, y) => x + y;

// 左侧表达式的结果作为第一个参数传入
const result1 = 5 %> (x => add(x, 3)); // result1 为 8

// 左侧表达式的结果作为占位符传入
const result2 = 5 %> add(%, 3); // result2 为 8

const greet = (greeting, name) => `${greeting}, ${name}!`;
const result3 = "World" %> greet("Hello", %); // result3 为 "Hello, World!"

这三种提案各有优缺点，目前还没有最终确定采用哪一种。 F# 风格的比较简单直接，Hack 风格的限制较多，Smart 风格的更加灵活，但也更复杂。具体采用哪种，还得看 TC39 委员会的最终决定。

四、Pipeline Operator 的优势与应用场景

Pipeline Operator 的优势显而易见：

提高代码的可读性和简洁性： 让代码更易于理解和维护。
减少冗余代码： 避免定义不必要的中间变量。
增强代码的可组合性： 方便将多个函数组合成一个更强大的函数。
提高开发效率： 减少代码编写的时间和精力。

Pipeline Operator 的应用场景非常广泛，例如：

数据转换： 将一种数据格式转换为另一种数据格式。比如 JSON 数据的清洗和转换。
函数式编程： 在函数式编程中，Pipeline Operator 可以简化函数组合的写法。
异步操作： 在异步操作中，Pipeline Operator 可以将多个 Promise 串联起来。想象一下，用 |> 把多个 await 操作串起来，代码是不是很清爽？
React 组件： 可以使用 Pipeline Operator 来处理组件的状态和属性。比如，将多个属性转换函数串联起来，最终生成组件的最终属性。

五、Pipeline Operator 的代码示例

为了更好地理解 Pipeline Operator 的用法，我们来看几个具体的代码示例。

1. 数据清洗

假设我们需要清洗一个包含用户信息的数组，去除无效的用户数据，并将有效的数据转换为另一种格式。

const users = [
  { id: 1, name: '  John Doe  ', age: 30, isValid: true },
  { id: 2, name: '  Jane Doe  ', age: null, isValid: false },
  { id: 3, name: '  Peter Pan  ', age: 20, isValid: true },
];

const isValidUser = (user) => user.isValid && user.age !== null;
const trimName = (user) => ({ ...user, name: user.name.trim() });
const formatUser = (user) => ({ id: user.id, fullName: user.name, age: user.age });

const processedUsers = users
  .filter(isValidUser)
  |> (users => users.map(trimName))
  |> (users => users.map(formatUser));

console.log(processedUsers);
// 输出:
// [
//   { id: 1, fullName: 'John Doe', age: 30 },
//   { id: 3, fullName: 'Peter Pan', age: 20 }
// ]

2. 异步操作

假设我们需要从服务器获取数据，然后对数据进行处理，最后将结果显示在页面上。

const fetchData = async () => {
  const response = await fetch('https://api.example.com/data');
  const data = await response.json();
  return data;
};

const processData = (data) => {
  // 对数据进行处理
  return data.map(item => ({ id: item.id, value: item.value * 2 }));
};

const displayData = (data) => {
  // 将结果显示在页面上
  console.log(data);
};

fetchData()
  .then(data => data |> processData)
  .then(data => data |> displayData)
  .catch(error => console.error(error));

如果使用 async/await 和 Smart Pipeline Operator，代码可以更简洁：

const fetchData = async () => {
  const response = await fetch('https://api.example.com/data');
  const data = await response.json();
  return data;
};

const processData = (data) => {
  // 对数据进行处理
  return data.map(item => ({ id: item.id, value: item.value * 2 }));
};

const displayData = (data) => {
  // 将结果显示在页面上
  console.log(data);
};

const run = async () => {
  try {
    await fetchData()
      |> processData
      |> displayData;
  } catch (error) {
    console.error(error);
  }
};

run();

3. React 组件

假设我们需要创建一个 React 组件，该组件需要根据用户的输入来过滤数据。

import React, { useState } from 'react';

const DataList = ({ data }) => {
  const [filterText, setFilterText] = useState('');

  const filterData = (data, text) => {
    return data.filter(item => item.name.toLowerCase().includes(text.toLowerCase()));
  };

  const processedData = data
    |> (data => filterData(data, filterText));

  return (
    <div>
      <input
        type="text"
        value={filterText}
        onChange={e => setFilterText(e.target.value)}
        placeholder="Filter by name"
      />
      <ul>
        {processedData.map(item => (
          <li key={item.id}>{item.name}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
};

export default DataList;

六、Pipeline Operator 的现状与未来

Pipeline Operator 已经提出了很长时间，但至今仍处于提案阶段。主要原因在于：

语法选择： 如前所述，存在多种不同的提案版本，TC39 委员会需要选择一个合适的版本。
兼容性问题： 需要考虑与现有 JavaScript 代码的兼容性。
社区讨论： 需要广泛听取社区的意见，达成共识。

尽管如此，Pipeline Operator 的前景依然光明。越来越多的开发者开始关注和支持它，相信在不久的将来，它会成为 JavaScript 的一部分。

总结：

Pipeline Operator 是一种非常有用的语法，它可以简化函数组合的写法，提高代码的可读性和简洁性。虽然目前还处于提案阶段，但它的优势已经得到了广泛认可。未来，随着 JavaScript 的不断发展，Pipeline Operator 有望成为一种常用的编程技巧。

表格总结:

特性/提案	F# ( `	>` )	Hack ( `^^` )
参数处理	左侧表达式结果作为右侧函数的第一个参数传入。	左侧表达式结果作为右侧函数的唯一参数传入。	如果右侧函数只有一个参数，则将左侧表达式的结果作为该参数传入。如果右侧函数有多个参数，则将左侧表达式的结果作为占位符传入，占位符通常是 `%`。
适用场景	适用于大多数函数组合场景，简单直接。	适用于右侧函数只接受一个参数的场景。	更灵活，可以适应不同的函数参数情况。
优点	简单易懂。	更加简洁。	非常灵活，可以处理各种复杂的函数组合情况。
缺点	对于多个参数的函数，需要使用箭头函数进行包装。	限制较多，适用范围有限。	更加复杂，学习成本较高。

好了，今天的讲座就到这里。希望通过今天的讲解，大家对 JavaScript 的 Pipeline Operator 有了更深入的了解。记住，学习新的技术提案，是为了更好地编写代码，让我们的代码更优雅、更高效！下次再见！

各位同学，早上好！今天咱来聊聊 JavaScript 的管道操作符（Pipeline Operator），看看这个新提案怎么让我们的函数组合变得更丝滑。

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