什么是FP
FP,也就是函数式编程 (Functional Programming)。它是一种编程范式,是计算机编程中的一种方式,它是以函数为基本语法核心来构建程序的。此编程范式以函数为主要的概念,强调用函数来描述数据之间的映射关系,这使得程序更加简洁、直接和易于理解。
FP的产生背景和特点
在计算机科学发展的早期,都是基于命令式编程的。命令式编程把程序看作是一些命令的集合,这些命令告诉计算机做什么,以及如何做。随着时间的推移,计算机科学家们意识到命令式编程有一些缺陷,使得程序难以理解、难以测试、难以维护。
与命令式编程不同,函数式编程更加关注程序中数据之间的映射关系,而不是程序中的指令。它把计算看作是一种函数应用的过程,强调无副作用 (side effect) 的函数。这使得程序具有状态不可变、表达能力强、代码重用性高、并行性强等特点。
FP的基本概念和特性
FP的基本概念有函数、表达式、值、环境等。函数是FP的核心,函数通常被用来表示无副作用的计算过程,它们以参数为输入,以返回值为输出,不会改变程序状态。
表达式是FP程序的基本构成,它们通过一系列函数应用,在输入值上产生输出值,被认为是计算的基本部分。值是FP程序的结果,每个表达式都有一个对应的值。
FP的特性是函数的复合性 (function composition)、高阶函数 (higher-order functions)、闭包 (closure)、不可变性 (immutability)、惰性求值 (lazy evaluation)、类型系统 (type system)。
FP的实际应用
现在,函数式编程已经被广泛应用于各个领域。JavaScript中的Lodash、jQuery、Underscore.js等工具库和框架几乎都使用了函数式编程的思想。
函数式编程还被应用于并行计算、分布式计算、并行数据流处理、大数据分析等领域。比如,MapReduce计算模型、Spark大数据处理框架都运用了函数式编程的思想。
总结
从命令式编程到函数式编程的发展,标志着程序员们对计算模型、编程思想的升级。函数式编程注重函数的复合性、高阶函数、闭包、不可变性等特性,这些特性使得程序易于理解、易于维护、高效、健壮。函数式编程正在得到越来越多的认可,并被广泛应用于各个领域。在未来,函数式编程将成为计算机科学中至关重要的一部分。