函数式编程之clojure.pdf

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1、作者：@特价萝卜文档创建日期：2012-08-17本文改编自我在公司内部分享的《Clojure简介与应用》的讲稿。1.OOP的本质？面向对象编程（OOP）中最终要的是什么？抽象、封装、集成、多态？实现模式？设计模式？还有更重要的么？下面引用两段业内名言：“如果我们现在回头看一下面向对象这个思想是从哪来的，如果以基于消息传递机制的Smalltalk-80的特性来衡量现在的状态继承和面向对象的使用方式，我们不禁要问，我们是不是已经走错路了？”——2010伦敦QCon大会采访只关注状态，在类和基于映像的语言里缺乏良好的并发模型和消息机制。——DaveThom

2、as博士到底什么被忽视了？从这两段话中我们可以看出：是OOP的并发模型和消息机制被现代OO编程语言忽视了，尤其是Java。在当代OO语言中，可变状态让并发编程变得非常复杂，只能依靠悲观锁来进行并发的控制。至于消息传递机制，大都OO语言本身并没有提供有效的机制，而是运用设计模式来达到目的的，但这又会使编程的过程复杂化，也会在一定程度上影响代码的可读性。至今，业界已经承认OOP并不是万能的。而OOP的真正优势在于对现实世界的建模，而不是数据处理。我们应该辩证的看待不同范式的编程语言，死磕一个必然会使思想禁锢，甚至编程灵感尽失。2.FP是什么？现在我们来看看

3、在函数式编程（FP）中是怎样解决这些问题的。2.1函数式编程概览一种编程范式程序运算即为数学上的函数计算以λ演算（lambdacalculus）为基础函数为first-class，可以很方便的运用闭包创造出高阶函数避免状态、变量和副作用支持懒惰计算（lazyevaluation）和引用透明性1/13作者：@特价萝卜文档创建日期：2012-08-172.2函数式编程详解2.2.1不可变数据;;Immutabledata(defa'(123))(defb(cons0a));;b->'(123)(println"The'a'is"a);;b->0

4、appenda(println"The'b'is"b)运行结果：The'a'is(123)The'b'is(0123)引用a和b在定义时被赋值，并且在之后的任何时刻都不可能被改变。并且，在底层，a和b的值会重用一部分数据存储的。如下图：从图中可以看出，a和b引用的其实是同一个序列，只是起点不同而已。Clojure使用的这种技术叫做PDS（PersistentDataStructures）。Clojure的数据结构是不可变的，也是持久的。持久数据结构的好处包括：1)可以大幅提高程序效率。2)为并发编程提供有力支持。3)更容易进行数据版本控制。另外，与不可

5、变数据相关的另一个函数式编程概念是——引用透明。引用透明意味着相同的输入一定会返回相同的输出，即：一个函数的计算过程不会因任何外部环境的改变而发生变化。相信我们真正理解不可变数据之后，引用透明这个概念也会非常好理解的。2/13作者：@特价萝卜文档创建日期：2012-08-172.2.2一级类型——函数“把函数作为语言的一级类型”的意思是说，语言本身支持把一个函数作为另一个函数的输入和输出。首先，我们来看一个把函数作为另一个函数的输入的例子：;;thefunctionasa'first-class'1(defnmy-func1"Ademooffirst-

6、class"[df](fd))(my-func1"It'sfirst-class!"println)运行结果：It'sfirst-class!上面的代码做了这些事：1.定义了一个名字叫“my-func1”的函数。2.为这个函数写了一段内容为“Ademooffirst-class”的注释。3.声明了这个函数的两个形参：d和f。4.调用f，而d作为参数传给f。因此形参f必须代表一个需要传入一个参数的函数，这样才能被正确调用。5.我们调用了函数“my-func1”，并将内容为“It’sfirst-class”的字符串绑定到了形参d上、将println这个函数

7、绑定到了形参f上。6.根据“my-func1”函数中的定义，它本质上执行了这段代码：(println"It'sfirst-class!");;还记得“my-func1”函数体中的(fd)么？初读Clojure的代码需要注意几点：1.Clojure是基于JVM的Lisp方言，所以会有很多的括号（但是与Lisp相比已经简化了很多），这一点需要习惯。2.读Lisp家族的代码需要从最里面的括号开始读，一直读到最外面的括号。这是一种嵌套结构。3.Clojure中的一对括号（即，“(”和“)”）叫一个form，每一个from中可以有一个或多个元素。并且，form中

8、的第一个元素应该是一个函数的标识名（Symbol），后面的元素应该是传给这个函数的参数。所有的