浅谈Java 8的函数式编程

浅谈Java 8的函数式编程2014-11-07 infoq Ben Evans 译:梅雪松关于“Java 8为Java带来了函数式编程”已经有了很多讨论，但这句话的真正意义是什么？

本文将讨论函数式，它对一种语言或编程方式意味着什么。在回答“Java 8的函数式编程怎么样”之前，我们先看看Java的演变，特别是它的类型系统，我们将看到Java 8的新特性，特别是Lambda表达式如何改变Java的风景，并提供函数式编程风格的主要优势。

函数式编程语言是什么？

函数式编程语言的核心是它以处理数据的方式处理代码。这意味着函数应该是第一等级（First-class）的值，并且能够被赋值给变量，传递给函数等等。

事实上，很多函数式语言比这走得更远，将计算和算法看得比它们操作的数据更重要。其中有些语言想分离程序状态和函数（以一种看起来有点对立的方式，使用面向对象的语言，这通常会将它们联系得更紧密）。

Clojure编程语言就是一个这样的例子，尽管它运行于基于类的Java虚拟机，Clojure的本质是函数式语言，并且在高级语言源程序中不直接公布类和对象（尽管提供了与Java良好的互操作性）。

下面显示的是一个Clojure函数，用于处理日志，是一等公民（First-class citizen），并且不需要绑定一个类而存在。

（defn build-map-http-entries [log-file] （group-by :uri （scan-log-for-http-entries log-file）））

当写在函数中的程序，对给定的输入（不论程序中的其它状态如何）总是返回相同的输出，并且不会产生其它影响，或者改变任何程序状态，这时候函数式编程是最有用的。它们的行为与数学函数相同，有时候把遵循这个标准的函数称为“纯”函数。

纯函数的巨大好处是它们更容易推论，因为它们的操作不依赖于外部状态。函数能够很容易地结合在一起，这在开发者工作流风格中很常见，例如Lisp方言和其它具有强函数传统的语言中很普遍的REPL（Read, Execute, Print, Loop）风格。

一种语言是不是函数式并不是非此即彼的状态，实际上，语言存在于图谱上。在最末端，基本上是强制函数式编程，通常禁止可变的数据结构。Clojure就是一种不接受可变数据的语言。

不过，也有一些其它语言，通常以函数方式编程，但语言并不强制这一点。Scala就是一个例子，它混和了面向对象和函数式语言。允许函数作为值，例如：

val sqFn = （x: Int） => x * x

同时保留与Java非常接近的类和对象语法。

另一个极端，当然，使用完全非函数式语言进行函数式编程是可能的，例如C语言，只要维持好合适的程序员准则和惯例。

考虑到这一点，函数式编程应该被看作是有两个因素的函数，其中一个与编程语言相关，另一个是用该语言编写的程序：

1）底层编程语言在多大程度上支持，或者强制函数式编程？

2）这个特定的程序如何使用语言提供的函数式特性？它是否避免了非函数式特性，例如可变状态？