函数式编程简介

什么是函数式编程

函数式编程（英语：functional programming）或称函数程序设计、泛函编程，是一种编程范式，它将电脑运算视为函数运算，并且避免使用程序状态以及易变对象。其中，λ演算（lambda calculus）为该语言最重要的基础。而且，λ演算的函数可以接受函数当作输入（引数）和输出（传出值）。
比起指令式编程，函数式编程更加强调程序执行的结果而非执行的过程，倡导利用若干简单的执行单元让计算结果不断渐进，逐层推导复杂的运算，而不是设计一个复杂的执行过程。
在函数式编程中，函数是第一类对象，意思是说一个函数，既可以作为其它函数的参数（输入值），也可以从函数中返回（输入值），被修改或者被分配给一个变量。 ———— 维基百科

函数式编程是如何编写程序的方法论，主要思想是把运算过程尽量写成一些列嵌套函数的调用。
可以归结为面向过程编程，把复杂任务分解成简单的任务

如下面一个计算

(1 + 2) * 3 - 4

使用传统的编程方式

var a = 1 + 2;
var b = a * 3;
var c = b - 4;

使用函数式编程方式

const result = subtract(multiply(add(1+2), 3), 4)

区别在于把运算过程定义成了纯函数，而纯函数的特点在于在相同输入的时候，输出结果一定相同，与输入之外的其它隐藏信息无关或状态无关
纯函数可以有多个输出值，但是同样输入条件下输出一定得相同。

函数式编程的特点

1.函数是一等公民，和其它数据类型一样，可以作为变量，也可以赋值给其它变量，也可以作为其它函数的参数
2.只使用表达式（只涉及纯运算，总有返回值），不使用语句（执行某种操作，没有返回值）
3.没有副作用，不修改外部变量的值，仅仅返回一个新的值，无其它行为
4.不修改状态，不修改系统变量，状态不能保存在变量中，函数式编程使用参数来保存状态，比如递归。
5.引用透明，输入参数一样，输出结果一定相同。

函数式编程的意义和好处

1.代码简洁，开发快速，大量使用函数，减少重复代码，程序短小，开发较快
2.接近自然语言，易于理解
3.更方便代码管理，不依赖不改变外部状态，结果只依赖输入，方便单元测试、debug、以及模块化
4.易于并发编程，状态间没有依赖，可以开多个线程计算。
5.代码热升级，无副作用，只要保证接口不变内部实现和外部无关，可以在运行状态下更新代码。

函数式编程的缺点

抽象了一层，越抽象的，执行效率越低；与硬件和大多数命令式语言不匹配，他能表达你想要做的，而不是你想要电脑要做的

相关术语

高阶函数 (Higher order function) 如果一个函数接受函数作为参数，或者返回值为函数，那么该函数就是高阶函数。
***闭包 (Closure)***如果一个函数引用了自由变量，那么该函数就是一个闭包。何谓自由变量？自由变量是指不属于该函数作用域的变量(所有全局变量都是自由变量，严格来说引用了全局变量的函数都是闭包，但这种闭包并没有什么用，通常情况下我们说的闭包是指函数内部的函数)。
函数组合 (Composition) 函数式编程的一个特点是通过串联函数来求值。然而，随着串联函数数量的增多，代码的可读性就会不断下降。函数组合就是用来解决这个问题的方法。假设有一个 compose 函数，它可以接受多个函数作为参数，然后返回一个新的函数。当我们为这个新函数传递参数时，该参数就会「流」过其中的函数，最后返回结果。
***柯里化 (Currying)***柯里化是对函数的封装，当调用函数时传递参数数量不足时，会返回一个新的函数，直到参数数量足够时才进行求值。
***模式匹配 (Pattern matching)**模式匹配是指可以为一个函数定义多个版本，通过传入不同参数来调用对应的函数。形式上有点像「方法重载」，但方法重载是通过传入参数类型*不同来区分的，模式匹配没有这个限制。利用模式匹配，我们可以去掉函数中的「分支」(最常见的是 if)，写出非常简洁的代码。

相关链接

函数式编程初探
我所了解的函数式编程