避免副作用 (Avoid Side Effects)

避免副作用 (Avoid Side Effects)Functions

副作用是函式在承諾只做一件事時，卻偷偷做了別的事——修改全域變數、改動隱藏狀態、初始化不該初始化的系統。函式名字說一件事，實際卻多做了第二件；這第二件事看不見，於是產生時序性耦合 (Temporal Coupling) 與難以除錯的 Bug。

🧠 Why It's a Problem

它是隱藏的第二件事：函式承諾只做一件事，副作用卻讓它偷偷做了另一件。名字沒說、簽章沒說，讀者只能靠踩雷才發現——這正是只做一件事的反面。
製造時序性耦合：一旦函式偷偷初始化了某個系統，它就只能在「需要那次初始化」的時機被呼叫。呼叫順序被綁死，但這個約束哪裡都沒寫下來，換個順序就爆。
難以除錯：全域變數與隱藏狀態被悄悄改動，Bug 的成因散落在呼叫之外的地方。你盯著出錯那一行，真正的元兇卻在幾次呼叫之前那個「看起來無害」的函式裡。
輸出型參數違反讀者預期：讀者預期參數是輸入 (Input)。若參數被拿來輸出結果（改內容後帶回），會造成認知斷層——每個參數都得回頭確認「這到底是進去的還是出來的」。

WARNING

最危險的副作用藏在名字看似「純查詢」的函式裡。呼叫端以為只是在檢查一個條件，卻不知每次呼叫都改了隱藏狀態。至於「查詢卻偷改狀態」這個切面，交給分離命令與查詢專門處理。

⚖️ Case Study

前 — 一個檢查函式偷偷初始化系統（時序性耦合）

let currentSession = null;

// 名字承諾「檢查密碼」，卻偷偷初始化了 session
function checkPassword(user, password) {
  const valid = user.hashedPassword === hash(password);
  if (valid) {
    // 隱藏的副作用：呼叫這個函式的人並不知道它會建立 session
    currentSession = { user, startedAt: Date.now() };
  }
  return valid;
}

// 呼叫端只想「問一個問題」，卻被綁進了 session 初始化的時序裡：
// 這行必須在正確的時機呼叫，否則 session 狀態就錯了——但約束哪裡都沒寫
if (checkPassword(user, input)) {
  render(dashboard);
}

checkPassword 名為查詢、實為命令：它多做了「初始化 session」這第二件事，讓自己只能在需要初始化的時機被呼叫。這就是時序性耦合——換個順序、或在測試裡多問一次，隱藏狀態就被污染。

後 — 把隱藏的第二件事攤到明處

// 純查詢：只回答問題，不碰任何隱藏狀態，可安全反覆呼叫
function isPasswordValid(user, password) {
  return user.hashedPassword === hash(password);
}

// 命令：初始化 session 是一件獨立、命名清楚、由呼叫端明確發起的事
function startSession(user) {
  return { user, startedAt: Date.now() };
}

// 呼叫端讀起來意圖分明，時序寫在臉上而非藏在函式裡
if (isPasswordValid(user, input)) {
  const session = startSession(user);
  render(dashboard, session);
}

檢查歸檢查、初始化歸初始化。沒有隱藏狀態、沒有被綁死的呼叫順序，isPasswordValid 也能隨意多問幾次而不留痕跡。

前 — 輸出型參數：參數被拿來帶回結果

// report 是「輸入」還是「輸出」？讀者得看完內文才知道它被改了
function appendFooter(report) {
  report.lines.push("--- end of report ---");
}

// 呼叫端看到這行，無從得知 report 已被就地修改
appendFooter(report);

讀者預期 report 是餵進去的輸入，實際上它被當成輸出通道就地改動——認知斷層由此而生。

後 — 回傳新結果，取代輸出型參數

// 參數是輸入，結果從回傳值出來，方向一目了然
function withFooter(report) {
  return {
    ...report,
    lines: [...report.lines, "--- end of report ---"],
  };
}

const finalReport = withFooter(report);

參數只進不出，結果走回傳值。呼叫端一眼就看懂資料的流向。

TIP

判準：如果一個函式改動了「它的區域變數與回傳值以外」的任何東西——全域變數、傳入物件、系統狀態——就停下來問，這是不是它名字沒承諾的第二件事。至於輸出型參數的更多情況（參數數量、物件參數）交給函式參數。

🔑 Takeaways

副作用 = 函式承諾只做一件事，卻偷偷做了第二件（改全域、改隱藏狀態、亂初始化）。
隱藏的初始化會製造時序性耦合：函式被綁進特定呼叫順序，而這約束沒寫在任何地方。
全域與隱藏狀態被悄悄改動 → Bug 成因散落在呼叫之外，極難除錯。
避免輸出型參數：讀者預期參數是輸入，用參數帶回結果會造成認知斷層——改用回傳值。
相關切面：只做一件事（副作用是隱藏的第二件事）、分離命令與查詢（查詢偷改狀態）。

✍️ My Notes

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