什么是函数式编程

  • 简单说，”函数式编程”是一种”编程范式”（programming paradigm），也就是如何编写程序的方法论。
    它属于”结构化编程”的一种，主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。
  • 与面向对象编程（Object-oriented programming）和过程式编程（Procedural programming）并列的编程范式。
    最主要的特征是，函数是第一等公民。
    强调将计算过程分解成可复用的函数，典型例子就是map方法和reduce方法组合而成 MapReduce 算法。
    只有纯的、没有副作用的函数，才是合格的函数。

特点

  1. 函数是”第一等公民”
    指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。

  2. 只用”表达式”，不用”语句”
    “表达式”（expression）是一个单纯的运算过程，总是有返回值；”语句”（statement）是执行某种操作，没有返回值。
    函数式编程要求，只使用表达式，不使用语句。也就是说，每一步都是单纯的运算，而且都有返回值。

  3. 没有”副作用”
    指的是函数内部与外部互动（最典型的情况，就是修改全局变量的值），产生运算以外的其他结果。
    函数式编程强调没有”副作用”，意味着函数要保持独立，所有功能就是返回一个新的值，没有其他行为，尤其是不得修改外部变量的值。

  4. 不修改状态
    在其他类型的语言中，变量往往用来保存”状态”（state）。不修改变量，意味着状态不能保存在变量中。函数式编程使用参数保存状态，最好的例子就是递归。

  1. 引用透明
    指的是函数的运行不依赖于外部变量或”状态”，只依赖于输入的参数，任何时候只要参数相同，引用函数所得到的返回值总是相同的。

意义

  1. 代码简洁，开发快速
    函数式编程大量使用函数，减少了代码的重复，因此程序比较短，开发速度较快。

  2. 接近自然语言，易于理解
    函数式编程的自由度很高，可以写出很接近自然语言的代码。

  3. 更方便的代码管理
    函数式编程不依赖、也不会改变外界的状态，只要给定输入参数，返回的结果必定相同。
    因此，每一个函数都可以被看做独立单元，很有利于进行单元测试（unit testing）和除错（debugging），以及模块化组合。

  1. 易于”并发编程”
    函数式编程不需要考虑”死锁”（deadlock），因为它不修改变量，所以根本不存在”锁”线程的问题。不必担心一个线程的数据，
    被另一个线程修改，所以可以很放心地把工作分摊到多个线程，部署”并发编程”（concurrency）。

  2. 代码的热升级
    函数式编程没有副作用，只要保证接口不变，内部实现是外部无关的。所以，可以在运行状态下直接升级代码，不需要重启，也不需要停机。