函数式编程( Functional)与命令式编程( Imperative)对比
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1.函数式编程带来的好处
函数式编程近些年异军突起,又重新回到了人们的视线,并得到蓬勃发展。总结起来,无外乎如下好处:
1.减少了可变量(Immutable Variable)的声明,程序更为安全。
2.相比命令式编程,少了非常多的状态变量的声明与维护,天然适合高并发多现成并行计算等任务,这也是函数是编程近年又大热的重要原因。
3.代码更为简洁,可读性更强,对强迫症的同学来说是个重大福音。
2.函数式编程的本质
函数式编程中的函数这个术语不是指计算机中的函数(实际上是Subroutine),而是指数学中的函数,即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值,不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根,只要x不变,不论什么时候调用,调用几次,值都是不变的。
引用知乎上的一段描述:
纯函数式编程语言中的变量也不是命令式编程语言中的变量,即存储状态的单元,而是代数中的变量,即一个值的名称。变量的值是不可变的(immutable),也就是说不允许像命令式编程语言中那样多次给一个变量赋值。比如说在命令式编程语言我们写“x = x + 1”,这依赖可变状态的事实,拿给程序员看说是对的,但拿给数学家看,却被认为这个等式为假。
函数式语言的如条件语句,循环语句也不是命令式编程语言中的控制语句,而是函数的语法糖,比如在Scala语言中,if else不是语句而是三元运算符,是有返回值的。
3.实例
1.集合中包含某一个元素
经常有判断集合是否包含某一元素的需求。在命令式编程中,我们一般都会这么干:
public class IfExists {public static void traditional() {boolean flag = false;String[] citys = {"bj","sh","gz","sz"};for(String city:citys) {if(city.equals("bj")) {flag = true;break;}}System.out.println(flag);}public static void main(String[] args) {traditional();}
}
这段代码正常工作肯定是没有问题的。而且逻辑本身也很简单,大家都能写出来。但是在我看来,是不是太长了。。。
看看我们用scala实现一下
object IfExists{def main(args: Array[String]): Unit = {println(Array("bj","sh","gz","sz").contains("bj"))}
}
直接针对集合进行操作,省去了讨厌的循环判断等一系列对我们来说累赘得很的操作。瞬间感觉清爽好多有木有。
2.对一个集合做一系列处理
现在有个价格的集合。如果价格大于20,先九折,然后相加。如果用java实现
public class Price {public final static List<BigDecimal> prices = Arrays.asList(new BigDecimal("10"), new BigDecimal("30"), new BigDecimal("17"),new BigDecimal("20"), new BigDecimal("15"), new BigDecimal("18"),new BigDecimal("45"), new BigDecimal("12"));public static void sumOfPrices() {BigDecimal total = BigDecimal.ZERO;for(BigDecimal price:prices) {if(price.compareTo(BigDecimal.valueOf(20)) > 0) {total = total.add(price.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)));}}System.out.println("The total is: " + total);}public static void main(String[] args) {sumOfPrices();}
}
这代码也可以正常工作没有问题。问题跟前面一样,还是太累赘,不是那么优雅,可读性也不是很好。用scala写一下上面的逻辑:
object Prices {def main(args: Array[String]): Unit = {val prices = Array(10, 30, 17, 20, 15, 18, 45, 12)val total = prices.filter(x => x>20).map(x => x*0.9).reduce((x,y) => x+y)println("total is: " + total)}
}
简直就是强迫症患者的福音有木有!而且这段代码的可读性不知道高了多少:针对集合,先做filter操作,将大于20的元素选出来,然后做map操作,乘以0.9的系数,最后再将所有的值相加。接近于自然语言的表达方式,一目了然。
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