副作用是什么?
好的,这是一个非常核心的编程概念,理解它对于写出高质量代码至关重要。
我们可以从一个生活中的比喻开始。
副作用的起源:医学比喻
这个词最初来源于医学。你吃一种药是为了治疗头痛(这是药的主要作用),但这种药可能会让你犯困(这就是副作用)。
“犯困”这个效果,并不是你吃药想要达成的首要目标,但它确实发生了,并对你的状态产生了影响。
编程中的“副作用”
在编程中,一个函数或表达式的“主要作用”是计算并返回一个值。
如果它在做这件事的同时,还对外部世界产生了任何可观测到的影响或改变,那么这些额外的、非返回值的“影响或改变”就是它的“副作用”(Side Effect)。
纯函数 (Pure Function) - 没有副作用的理想情况
为了更好地理解副作用,我们先看它的反面——纯函数。一个纯函数必须满足两个条件:
- 无副作用:它不会修改任何外部的状态。
- 引用透明:对于相同的输入,永远返回相同的输出。
纯函数示例:
// 这是一个纯函数
// 1. 它没有修改任何外部变量。
// 2. 无论调用多少次,只要输入是 2 和 3,输出永远是 5。
function sum(a, b) {return a + b;
}
这个 sum
函数就像一个完美的数学公式,它的唯一职责就是根据输入计算出一个值。
带有副作用的函数 (Impure Function)
现在来看带有副作用的例子。
副作用的常见类型:
-
修改外部变量(最常见的副作用)
let count = 0;// 这个函数有副作用,因为它修改了外部的 count 变量 function increment() {count++; // <--- 这就是副作用 }
-
修改传入的参数(如果参数是对象或数组)
function addHobby(user, hobby) {// 这个函数有副作用,因为它修改了传入的 user 对象user.hobbies.push(hobby); // <--- 副作用 }
-
任何 I/O 操作 (Input/Output)
- DOM 操作:
document.getElementById('app').innerHTML = 'Hello';
- 网络请求:
fetch('/api/data')
- 写入磁盘或数据库
- 打印到控制台:
console.log('message')
(因为它与外部的“控制台”系统发生了交互)
- DOM 操作:
回到 Vue 的场景:为什么要在意副作用?
现在我们可以清晰地理解为什么 Vue 对 {{ }}
和 @click
有不同的规则了:
-
{{ }}
(插值表达式) - “纯净区域”- 职责:它的唯一职责是像一个纯函数那样,根据当前的数据计算出一个值并显示出来。
- 为什么禁止副作用:如果
{{ }}
里的代码可以随意修改外部数据(产生副作用),那么整个应用的状态就会变得混乱且不可预测。Vue 将无法有效地追踪数据变化并优化渲染。比如{{ count++ }}
,它一边要显示count
的值(主要作用),一边又在偷偷地修改它(副作用),这就把事情搞乱了。
-
@click
(事件处理器) - “副作用专区”- 职责:它的唯一职责就是响应用户的动作,并执行能改变程序状态的副作用。
- 为什么允许副作用:用户点击按钮,就是为了触发一个改变。比如
@click="count++"
,我们在这里根本不关心它的返回值,我们只关心它产生的副作用——让count
的值加一。这正是事件处理器的天职。
总结
简单来说,“副作用”就是一个函数或表达式在“返回值”这个主要任务之外,对程序状态或外部环境所做的任何修改。
在编程中,我们倾向于将有副作用的代码和无副作用的纯逻辑代码分离开来,因为这样做:
- 提高了代码的可预测性:纯函数更容易测试和推理。
- 便于性能优化:框架可以安全地缓存纯函数的计算结果。
- 使代码更易于维护:职责清晰,问题排查更简单。
这正是 Vue 将“展示逻辑” ({{ }}
) 和“行为逻辑” (@click
) 分开的核心原因。