# 함수형 프로그래밍

## 함수형 프로그래밍 이란?

* 자료 처리를 수학적 함수의 계산으로 취급하고 상태와 가변 데이터를 멀리하는 프로그래밍 패러다임의 하나이다
* 함수를 값처럼 여기며 순수 함수(pure function)를 조합하고 가변 데이터(mutable data) 및 부작용(side-effects) 을 피하는 프로그래밍 패러다임이다.

## 함수형 프로그래밍 규칙

* 모든 데이터는 변경이 불가능(Immutable) 해야한다.
* 모든 함수는 순수 함수이여야 한다.
* 루프보다는 재귀를 사용한다.

## 1급 객체

다음과 같은 조건을 만족하는 객체

> * 변수나 데이터 구조안에 담을 수 있다.
> * 파라미터로 전달 할 수 있다.
> * 반환값(return value)으로 사용할 수 있다.
> * 할당에 사용된 이름과 관계없이 고유한 구별이 가능하다.
> * 동적으로 프로퍼티 할당이 가능하다.

Javascript에서 함수는 1급 객체이다.

## 불변성

> * 함수형 프로그래밍에서는 데이터가 변할 수 없다
> * 데이터 변경이 필요한 경우, 원본 데이터 구조를 변경하지 않고 그 데이터를 복사본을 만들어 그 일부를 변경하고, 변경한 복사본을 return 한다

```javascript
// Mutatable
function updateRanking({user, ranking}) {
  user.ranking = ranking;
  return user;
}
const smith = { ranking: 10, name: "smith" };
updateRanking({user: smith, ranking: 5});
console.log(smith.ranking); // 5

// Immutable
function updateRanking({user, ranking}) {
  return { ...user, ranking };
}
const myProfile = { ranking: 2, name: "john" };
const newProfile = updateRanking({user: john});
console.log(john.ranking); // 2 변하지 않음
console.log(changedJohn.ranking); // 1
```

## 순수 함수

> * 동일한 입력에는 항상 같은 값을 반환해야 한다.
> * 함수의 실행은 프로그램의 실행에 영향(외부 변수 수정, 삭제, 추가 등...)을 미치지 않아야 한다. (Side effect 가 없어야 한다)

```javascript
// 비 순수함수(c의 값에 따라 다른 값이 반환됨)
function sum(a, b) {
  return a + b + c;
}
// 비 순수함수(sum이라는 외부 변수의 값을 수정함)
function sum2(a, b) {
  sum = a + b;
  return a + b;
}

// 순수함수
function sum3(a, b) {
  return a + b;
}
```

## 고차 함수

> * 함수에 함수를 파라미터로 전달하는 함수
> * 반환값으로 함수를 반환하는 함수

Array.prototype의 map, filter, forEach등 다 고차 함수이다.

## 커링(currying)

* 커링이란 여러개의 파라미터를 가진 함수를 호출 할 경우, 파라미터의 수보다 적은 수의 파라미터를 인자로 받으면 누락된 파라미터를 다음 파라미터로 받는 기법

```javascript
function sum(a, b) {
  return a + b;
}

// bind를 사용한 currying
const addOne = sum.bind(null, 1);
console.log(addOne(10)); // 11

// 직접 커링 구현
function curry(fn, ...args) {
  // 첫번째 인자가 함수가 아닐때
  if (typeof fn !== "function") {
    console.error("첫번째 인자로 함수를 넣어주세요");
    return;
  }
  // 2번째 이후 인자로 받은 인자수가 첫번째 인자로 받은 함수의 인자수보다 크거나 같을때
  if (args.length >= fn.length) {
    return fn(...args);
  }
  // 2번째 이후 인자로 받은 인자수가 첫번째 인자로 받은 함수의 인자수보다 적을때 재귀호출
  return (...more) => curry(fn, ...args, ...more);
}
const addOne2 = curry(sum, 1);
console.log(addOne2(1)); // 2
```

## 합성 함수

* 합성 함수란 새로운 함수를 만들거나 계산하기 위해 둘 이상의 함수를 조합하는 과정을 말한다. 함수형 프로그래밍은 함수를 값으로 여길수 있기 때문에 함수들을 연쇄적으로 호출하여 더 큰 함수를 만들수 있다.

```javascript
function curry(func, ...args) {
  return func.bind(null, ...args);
}

function sum(a, b) {
  return a + b;
}
const addTwo = curry(sum, 2);
console.log(addTwo(sum(2, 6))); // 10
```

## 펑터(functor)

* 펑터는 Mappable (Mapping 함수를 갖는)한 데이터 구조이다.
* 컬렉션의 각 원소에 대해 매핑(`(a: T) => U`) 함수를 적용해서 T 타입의 원소들을 U 타입으로 변경시킬 수 있으면 펑터로 부를 수 있다.
* JavaScript의 Array는 Array.map 메소드를 갖고있기 때문에 펑터이다.

## 모나드(Monad)

* 모나드는 순서가 있는 연산을 처리하는데 사용하는 디자인 패턴이다.
* 타입 M에 대해 세 가지 용도의 함수 `fmap(mapping 함수)`, `pure(A 타입을 M<A>로 만드는 함수)`, `join(M<M<A>> 타입을 M<A>로 만드는 함수)`을 만들 수 있을 때, 타입 M은 모나드이다.
* 비동기 연산 처리(Continuation 모나드)나 null 처리(Maybe 모나드)를 같은 것을 해야하는 상황에서 함수를 안전하게 합성 하기위해 모나드를 사용할 수 있다.
* JavaScript의 Promise는 비동기 상황에서 함수를 안전하게 합성하게 해주는 모나드이다
* 또한 Promise는 Kleisli Composition(오류가 있을수 있는 상황에서 함수 합성을 안전하게 하는 규칙) 이기도 한다.

## 함수형 프로그래밍의 장점

## 모듈성과 재사용성을 높인다

한가지의 역할만 하는 함수들을 조합해 로직을 구성하기 때문에 중복되는 로직을 추가 해야할 때 미리 만들어 놓은 함수를 사용하면 된다.

## 테스트 하기 쉽다

함수형 프로그래밍에서 함수는 순수 함수이기 때문에 외부 환경에 신경을 안쓰고 오직 함수 내부 로직에만 집중을 하면 되므로 테스트 하기가 수월하다

### 객체지향 프로그래밍과 비교한 함수형 프로그래밍의 장점

함수형 프로그래밍은 동일한 입력이 들어왔을경우 똑같은 값이 반환되어 예측가능하지만(순수 함수) 객체지향 프로그래밍은 동일한 입력이 들어왔을경우 클래스의 필드 값에따라 다른 값이 반환될수있어 예측이 불가능하다.