1.1 什么是函数式编程？

想给函数式编程下个明确的定义，是困难的。因为，存在不同的函数语言，但是，并没有明确的、每种函数语言必须具有的特征集。尽管如此，函数语言仍有一些共同的属性，只是表达解决编程问题的风格稍微有点不同。最容易地描述函数式编程，就是把它与最常见的编程风格：命令式编程（imperative programming），进行比较。

[函数语言]

函数式编程的编程风格是强调表达式计算，而不是执行命令。函数语言中的表达式是用函数组合成基本的值。[Hutton ed. 2002]

这一定义来自学术的邮件列表关于函数语言的常见问题解答（FAQ），所以它可能听起来有点抽象。相信我们，含义会很快变得清淅。第一句“表达式计算”是函数式表示，与命令式代码中的“执行命令”风格相对。命令式语言中的命令被称为语句（statements），因此，我们就用这个名词。让我们看看两者的详细内容：

■语句的执行：程序用一组命令，也称为语句表示。命令通过创建对象并操纵对象，实现最终结果。使用这种方法，通常使用可改变的对象，代码描述了需要执行什么操作才能达到所期望的结果。例如，我们首先制作一杯黑咖啡，这个对象是可改变的，因此，我们可以通过加两包糖以获得所需的结果。

■表达式计算：在函数式风格中，程序代码是描述对象属性的表达式，这个对象就是所需要的结果，不必要指定构造对象所需的步骤，在创建对象之前，是不可能意外使用的。例如，假设我们想要一杯加了两包糖的咖啡，在加糖之前我们是不能喝的，因为当我们得到这个杯子时，它已经包含了糖[唐军1] 1。

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1 制作咖啡的类比， LucaBolognese 也曾经在 2009 年的 TechEd 有关 F# 的著名谈话中用过[Bolognese，2009]。这一巧合表明，通过学习函数式编程，你将学会以不同的方式思考，既包括编程问题，也包括下午休息。

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这听起来差别可能很细微，但它会导致设计的代码方式的巨大变化。唯一的公理是我们写的代码是表达式，而不是语句序列，但这种方法有很多逻辑的后果。封装、组合代码的方式不同了，可以用多种技术写可重用的代码，使用更适合表示复杂计算结果的数据结构……清单可以一直写下去。

定义函数式编程是一回事，更需要理解的是如何把这些概念结合在一起，这两个主题构成本书的重点。你读完本书以后，不仅能理解前面的定义，而且对函数式编程的更直接。这才是更为重要的，遗憾的是，不是几句话就说得清的。

到目前为止，所有这一切听起来都很抽象，但这本书的标题包含的“实用（Real World）”是有充分理由的。函数式编程可以提供显著的好处。当遇到下面的情况，就可以用函数方式来解决（就像这本书的作者一样）：

■你发现了吗，很难预测修改代码的后果，是由于隐蔽的依赖关系和微妙之处？

■你发现了吗，自己反复写相同的模式，没少有时间用于处理问题中真正不同和有意义的部分？

■你发现了吗，很难理清代码，担心代码是否每条语句都以正确的顺序，并在正确的条件下执行？

■你发现了吗，很难表达抽象的东西，它隐藏了代码是如何执行的，只指出了你想要实现什么？

■你发现了吗，异步控制流导致代码走向类似于意大利面条，令人抓狂？

■  你发现了吗，很难把任务拆分成逻辑上独立的部分，能够同时运行多个处理器内核上？

■实际的代码行为与在单元测试中是否不同？

在我们正式了解函数式编程如何提高生产力之前，先简单地回顾一下其历史，那是相当的丰富。