函数式思维：为什么函数式编程越来越受关注

到目前为止，在本系列的每期文章中，我都说明了为什么理解函数式编程非常重要。但是，有些原因是在 多期文章中进行说明的，只有在综合思路的更大背景中，才可以完全了解这些原因。在本期文章中，我会探讨 函数式编程方兴未艾的所有原因，并综合前几期文章中的一些个人经验教训。

在计算机科学短短的发 展历史中，技术的主流有时会产生分支，包括实用分支和学术分支。20 世纪 90 年代的 4GL（第四代语言） 是一个实用分支，而函数式编程是来自学术界的一个示例。每隔一段时间，都会有一些分支加入主流，函数式 编程目前也是这种情况。函数式语言不仅在 JVM 上刚刚崭露头脚（其中两个最有趣的新语言是 Scala 和 Clojure），在 .NET 平台上也是才开始得到应用，在 .NET 平台上，F# 是头等公民。为什么所有平台都如此 欢迎函数式编程？答案是，随着时间的推移，随着运行时都要能够处理更多的繁忙工作，开发人员已经能够将 日常任务的更多控制权割让给它们。

割让控制权

在 20 世纪 80 年代初，在我上大学的时候， 我们使用一个被称为 Pecan Pascal 的开发环境。其独特的特性是，相同的 Pascal 代码可以在 Apple II 或 IBM PC 上运行。Pecan 工程师使用某个称为 “字节码” 的神秘东西实现了这一壮举。开发人员将 Pascal 代码编译为 “字节码”，它可以在每个平台本地编写的 “虚拟机” 上运行。这是一个可怕的体验！所生成 的代码慢得让人痛苦，甚至简单的类赋值也非常缓慢。当时的硬件还没有准备好迎接这个挑战。

在发 布 Pecan Pascal 之后的十年，Sun 发布了 Java，Java 使用了相同的架构，对于 20 世纪 90 年代中期的硬 件环境，运行该代码显得有些紧张，但最终取得了成功。Java 还增加了其他开发人员友好的特性，如自动垃 圾收集。使用过像 C++ 这样的语言之后，我再也不想在没有垃圾收集的语言中编写代码。我宁愿花将时间花 在更高层次上的抽象上，思考解决复杂业务问题的方法，也不愿意在内存管理等复杂的管道问题上浪费时间。

Java 缓解了我们与内存管理的交互；函数式编程语言使我们能够用高层次的抽象取代其他核心构建块 ，并更注重结果而不是步骤。

结果比步骤更重要

函数式编程的特点之一是存在强大的抽象，它 隐藏了许多日常操作的细节（比如迭代）。我在本系列文章中一直使用的一个示例是数字分类：确定某个数字 是 perfect、abundant 还是 deficient（完整的定义参见 第一期文章）。清单 1 中显示的 Java 实现可以 解决这个问题：

清单 1. 自带缓存总数的 Java 数字分类器

import static 

java.lang.Math.sqrt;

public class ImpNumberClassifier {
    private Set<Integer> _factors;
    private int _number;
    private int _sum;

    public ImpNumberClassifier(int number) {
        _number = number;
        _factors = new HashSet<Integer>();
        _factors.add(1);
        _factors.add(_number);
        _sum = 0;
    }

    private boolean isFactor(int factor) {
        return _number % factor == 0;
    }

    private void calculateFactors() {
        for (int i = 1; i <= sqrt(_number) + 1; i++)
            if (isFactor(i))
                addFactor(i);
    }

    private void addFactor(int factor) {
        _factors.add(factor);
        _factors.add(_number / factor);
    }

    private void sumFactors() {
        calculateFactors();
        for (int i : _factors)
            _sum += i;
    }

    private int getSum() {
        if (_sum == 0)
            sumFactors();
        return _sum;
    }

    public boolean isPerfect() {
        return getSum() - _number == _number;
    }

    public boolean isAbundant() {
        return getSum() - _number > _number;
    }

    public boolean isDeficient() {
        return getSum() - _number < _number;
    }
}

清单 1 中的代码是典型的 Java 代码，它使用迭代来确定和汇总系数。在使用函数式编程语言时 ，开发人员很少关心细节（比如迭代，由 calculateFactors() 使用）和转换（比如汇总一个列表，该列表由 sumFactors() 使用），宁愿将这些细节留给高阶函数和粗粒度抽象。

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