函数式编程(FP)

老虎狗主人 2019-08-29

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面向函数范式编程(Functional programming)

　　函数编程(简称FP)不只代指Haskell Scala等之类的语言，还表示一种编程思维，软件思考方式，也称面向函数编程。编程的本质是组合，组合的本质是范畴Category，而范畴是函数的组合。

　　首先，什么是函数式编程，这并没有唯一定义，它只是广泛聚合了一些编程风格的特性，我们可以将它与面向对象编程OOP进行对比，两者区别是，OOP主要聚焦于数据的区别，而FP则注重数据结构的一致性。OOP最大优点是多态性和封装；而FP优势是不变性及其声明性风格，两者其实是正交，可互补的，可在同一程序中共存。

面向对象：

数据和对数据的操作紧紧耦合
.对象隐藏它们操作的实现细节，其他对象调用这些操作只需要通过接口。
.核心抽象模型是数据自己
核心活动是组合新对象和拓展已经存在的对象，这是通过加入新的方法实现的。

函数编程：

数据与函数是松耦合的
函数隐藏了它们的实现，语言的抽象是函数，以及将函数组合起来表达。
核心抽象模型是函数，不是数据结构
核心活动是编写新的函数。
变量缺省是不变的，减少可变性变量的使用，并发性好

　　那么OOP和FP在业务领域是否有胜者呢？我们大部分业务逻辑是这样写：

SELECT orders.order_id, orders.order_date, suppliers.supplier_name
　　FROM suppliers
　　RIGHT OUTER JOIN orders
　　ON suppliers.supplier_id = orders.supplier_id
　　WHERE orders.order_status = 'INCOMPLETE'
　　ORDER BY orders.order_date DESC;

　　SQL是非常类似FP，它能渗透到业务中，它使用一致的数据结构(数据表结构Schema)，一些基本函数能组合成很多查询语句，它是declarative声明式的，也就是说，写出的SQL是告诉数据库我需要什么，数据库就为你返回，而不必指定数据库如何具体去查询。

　　声明式编程和命令式编程区别？ FP的主要特点是它们描述它们要'什么'，而不是如何实现。而OO在其方法中，还是使用大部分命令式技术。下面是命令式技术代码：

var sumOfSquares = function(list) {
　　var result = 0;
　　for (var i = 0; i < list.length; i ) {
　　　　result = square(list[i]);
　　}
　　return result;
};

console.log(sumOfSquares([2, 3, 5]));

函数编程代码如下：
var sumOfSquares = pipe(map(square), reduce(add, 0));
console.log(sumOfSquares([2, 3, 5]));

　　函数风格的编程特点：

第一等公民是函数
带有闭包的Lambdas/Anonymous函数
不变性，大部分无态处理，没有状态和变量
高并发
无副作用的调用
通过tail call实现递归的性能优化。
模式匹配(Haskell, Erlang)
懒赋值(Miranda, Haskell)
Homoiconicity(类似LISP)

　　如果说OOP还有很多人可能受静态数据思路影响，那么FP 带来完全是动态事件，FP让我们直接用动词思考，用方法函数解决问题，比如两个账号之间的转帐，按照DDD等静态领域建模思维，转帐这个功能是放在账号这个实体类中，还是做一个服务呢？在OOP语言中，我们实现功能总是使用服务Service这样一个概念替代，而且强调无态服务，无态服务实际就是一个只有方法函数没有属性的空架子“类”而已。 2007年的Adam Heroku一篇博文中写道：银行账户之间转帐的老式做法是使用数据库事务，这种做法比较刚性，正确做法是将转帐事件存储起来，如果你是一个面向函数范式的思维者觉得这样做就很正常。---来自' NOSQL存储的基于事件的事务实现 ' 。

　　有很多人将FP归结于数学思维，实际上这只看到其表面，没有看到数学语言这个背后的形式逻辑，编程语言作为和数学同等形式语言，他们的核心基础都是分析哲学的形式逻辑，过去的面向对象很多设计原则也来源于形式逻辑，见：蒯因与引用透明 。　　

　　面向对象和面向函数一直在争论，实际上纯粹的OOP和纯粹的FP都是极端的，对于OOP来讲：存在的并一定都是对象，函数就不是对象；对于FP来说：存在的并不总是纯粹的，副作用总是真实存在。总之，面向对象侧重于分解，函数编程侧重于组合。