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# 第十三章 函数式编程 > 函数式编程语言操纵代码片段就像操作数据一样容易。 虽然 Java 不是函数式语言,但 Java 8 Lambda 表达式和方法引用 (Method References) 允许你以函数式编程。 在计算机时代早期,内存是稀缺和昂贵的。几乎每个人都用汇编语言编程。人们虽然知道编译器,但编译器生成的代码很低效,比手工编码的汇编程序多很多字节,仅仅想到这一点,人们还是选择汇编语言。 通常,为了使程序能在有限的内存上运行,在程序运行时,程序员通过修改内存中的代码,使程序可以执行不同的操作,用这种方式来节省代码空间。这种技术被称为**自修改代码**(self-modifying code)。只要程序小到几个人就能够维护所有棘手和难懂的汇编代码,你就能让程序运行起来。 随着内存和处理器变得更便宜、更快。C 语言出现并被大多数汇编程序员认为更“高级”。人们发现使用 C 可以显著提高生产力。同时,使用 C 创建自修改代码仍然不难。 随着硬件越来越便宜,程序的规模和复杂性都在增长。这一切只是让程序工作变得困难。我们想方设法使代码更加一致和易懂。使用纯粹的自修改代码造成的结果就是:我们很难确定程序在做什么。它也难以测试:除非你想一点点测试输出,代码转换和修改等等过程? 然而,使用代码以某种方式操纵其他代码的想法也很有趣,只要能保证它更安全。从代码创建,维护和可靠性的角度来看,这个想法非常吸引人。我们不用从头开始编写大量代码,而是从易于理解、充分测试及可靠的现有小块开始,最后将它们组合在一起以创建新代码。难道这不会让我们更有效率,同时创造更健壮的代码吗? 这就是**函数式编程**(FP)的意义所在。通过合并现有代码来生成新功能而不是从头开始编写所有内容,我们可以更快地获得更可靠的代码。至少在某些情况下,这套理论似乎很有用。在这一过程中,函数式语言已经产生了优雅的语法,这些语法对于非函数式语言也适用。 你也可以这样想: OO(object oriented,面向对象)是抽象数据,FP(functional programming,函数式编程)是抽象行为。 纯粹的函数式语言在安全性方面更进一步。它强加了额外的约束,即所有数据必须是不可变的:设置一次,永不改变。将值传递给函数,该函数然后生成新值但从不修改自身外部的任何东西(包括其参数或该函数范围之外的元素)。当强制执行此操作时,你知道任何错误都不是由所谓的副作用引起的,因为该函数仅创建并返回结果,而不是其他任何错误。 更好的是,“不可变对象和无副作用”范式解决了并发编程中最基本和最棘手的问题之一(当程序的某些部分同时在多个处理器上运行时)。这是可变共享状态的问题,这意味着代码的不同部分(在不同的处理器上运行)可以尝试同时修改同一块内存(谁赢了?没人知道)。如果函数永远不会修改现有值但只生成新值,则不会对内存产生争用,这是纯函数式语言的定义。 因此,经常提出纯函数式语言作为并行编程的解决方案(还有其他可行的解决方案)。 需要提醒大家的是,函数式语言背后有很多动机,这意味着描述它们可能会有些混淆。它通常取决于各种观点:为“并行编程”,“代码可靠性”和“代码创建和库复用”。[^1](https://github.com/LingCoder/OnJava8/blob/master/docs/book/%E5%8A%9F%E8%83%BD%E7%B2%98%E8%B4%B4%E5%9C%A8%E4%B8%80%E8%B5%B7%E7%9A%84%E6%96%B9%E6%B3%95%E7%9A%84%E7%A1%AE%E6%9C%89%E7%82%B9%E4%B8%8E%E4%BC%97%E4%B8%8D%E5%90%8C%EF%BC%8C%E4%BD%86%E5%AE%83%E4%BB%8D%E4%B8%8D%E5%A4%B1%E4%B8%BA%E4%B8%80%E4%B8%AA%E5%BA%93%E3%80%82)关于函数式编程能高效创建更健壮的代码这一观点仍存在部分争议。虽然已有一些好的范例\[^2\],但还不足以证明纯函数式语言就是解决编程问题的最佳方法。 FP 思想值得融入非 FP 语言,如 Python。Java 8 也从中吸收并支持了 FP。我们将在此章探讨。