每日一题谈谈你对函数式编程的理解？

Posted 2021-04-09 勾叔谈大数据

大家好，我是勾叔。今天的面试题是：谈谈你对函数式编程的理解？

问题分析

这是一个开放性的问题，没有标准答案，但是并不好回答。回答时要抓住函数式编程的核心特点进行论述，在论述的过程中会涉及到 Scala 中很多的概念。

核心问题回答

函数式编程（FP）是一种软件开发风格，它注重不依赖于编程状态的函数。函数式代码易于测试和复用，容易实现并发。

函数式编程中的函数指的是：数学中的函数，即自变量的映射。也就是说一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。比如sqrt(x)函数计算x的平方根，只要x不变，不论什么时候调用，调用几次，值都是不变的。

比起命令式编程，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。

函数式编程的基本特点：

• 不可变性。默认变量是不可变的，如果要改变变量，需要把变量copy出去修改。这样一来，可以让程序少很多Bug。因为，程序中的状态不好维护，在并发的时候更不好维护；
• first class functions 函数是一等公民。可以让函数像变量一样来使用。函数可以像变量一样被创建、修改、并当成变量一样传递，返回或是在函数中嵌套函数。理想状态下，这些函数应该是纯函数，纯函数是这样一种函数，相同的输入，永远会得到相同的输出，而且没有任何可观察的副作用。以下是一些常见的函数副作用：修改一个变量、直接修改数据结构、设置一个对象的成员、抛出一个异常或以一个错误终止、打印到终端或读取用户的输入、读取或写入一个文件；
• 引用透明。函数的返回值只依赖于它的输入，这就是引用透明性。这个特性可以帮助我们更好的分析我们的程序；
• 少用循环和遍历，多使用 map 、 reduce等函数。函数式编程最常见的技术就是对一个集合做Map和Reduce操作。这比起过程式的语言来说，在代码上要更容易阅读；
• 递归与尾递归：递归最大的好处就简化代码，把一个复杂的问题用很简单的代码描述出来。递归的精髓是描述问题，而这正是函数式编程的精髓；如果递归很深的话，stack受不了，并会导致性能大幅度下降。使用尾递归优化技术——每次递归时都会重用stack；
• 柯里化：把一个函数的多个参数分解成多个函数，然后把函数多层封装起来，每层函数都返回一个函数去接收下一个参数这样，可以简化函数的多个参数；
• 高阶函数：所谓高阶函数就是函数当参数，把传入的函数做一个封装，然后返回这个封装函数。现象上就是函数传进传出，就像面向对象满天飞一样；

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