纯函数与函数式编程初探

纯函数概念

满足一个条件：输入值确定，输出值就确定的函数

为什么需要存函数

非混乱的结果

例子1

一个计算扣除所得税后工资功能函数，假设直接扣除20%的比例：

priate static count(double money){
    return money * 0.8;
}

上面是普通的函数，下面，我们考虑个人所得税计算税率随着时间变化的问题，如果2020.4.24前是扣除0.2，之后调整为扣除0.15，我们可以在方法加个时间判断：

priate static count(double money){
    double rate = 0.8
    if(today() > Date(2020.4.24)){
        rate = 0.85;
    }
    return money * rate;
}

上面这个函数，就不是纯函数，它的输出结果不是完全由输入结果决定的

非纯函数带来的问题

上面的那个例子，大概可以看到，非纯函数带来的问题：输出结果并非完全由输入结果确定的，这会使得我们的测试变得很麻烦，因为不同的时间测试的结果可能不一样！我同样的输入参数，今天执行和明天执行，得到的结果不一样，那么，对于函数使用者而言，他回觉得这个函数有问题，毕竟他不知道函数内部实现是怎样的。

纯函数使得结果可控

所以，上面就是我们使用纯函数的理由之一：使得结果可控，使得程序的状态是确定的，程序就是需要确定性，同样的参数就应该有同样的结果，而不应该依赖外部的状态。
所以，上面的例子，我们需要吧时间也作为参数传进来，这样才能保证结果是可控的，状态是确定的：

priate static count(Date date,double money){
    double rate = 0.8
    if(date > Date(2020.4.24)){
        rate = 0.85;
    }
    return money * rate;
}

函数式编程与纯函数

何为函数式编程

java，c++等语言，基本都是过程式的编程：立足于我怎么做？比如，有个业务场景，我们需要做的是读一批学生数据，找到里面性别是女的学生：

List<Student> students ;
List<Student> studentsFemal;
for(let s in students){
    if("femal".equal(s.sex)){
         studentsFemal.add(s);
    }
}

上面代码没啥问题，但是我们想，我们日常编程，经常会有这种业务场景：在一堆元素中，查找某些特征的元素，我们能否把这个逻辑抽象出来，封装为一个纯函数呢？答案是肯定可以的(当然，这个用java来不太好搞也不直观，下面是js的代码块)：

let list = [];
for(let i=0;i<10;i++){
    list.push(i);
}
const findItemInList = list => howToFind =>{
    let newList = [];
    for(let item of list){
        howToFind(item) && newList.push(item);
    }
    return newList
}
console.log(findItemInList(list)(item =>{
   return item > 5
}));

就这？函数式编程？就找个元素搞得那么蛋疼？有必要？
当然，上面那么简单的例子的确是没啥必要，但是主要是想通过上面的例子传递一种思想：我们日常编程中，可以把一些重复的操作，通过函数式编程的思想方法抽象起来，封装成一个所谓的高阶纯函数，以便复用：
上面例子，我们看64行调用findItemInList方法时，是这样调用的：

findItemInList(list)(item =>{
   return item > 5
})

findItemInList(list)执行完成后，返回一个函数，我们通常把这种返回结果是函数的函数，叫做所谓高阶函数，这个高阶函数，是一个通用的、专门用于查找符合某个条件的函数，它是一种逻辑的抽象，而具体的逻辑，我们通过传入一个函数来指定，即：

(item =>{
   return item > 5
})

然后就可以得到我们的结果。
总的来说：findItemInList(list)本身抽象了遍历这个过程，而findItemInList(list)(item =>{return item > 5})则对这个过程进行了调用。在这过程当中，findItemInList(list)绑定了list这个列表（绑定了数据），findItemInList(list)(item =>{return item > 5})在绑定数据的基础上绑定了对数据的操作，这个思想其实和过程式编程有一个非常大的区别就是：

过程式编程我们找具有某个特征的一些元素的时候，我们是遍历这个列表进行查找，强调怎么做；而函数式编程则是表现出我要做什么：我要找元素（对应findItemInList(list)），这个元素是元素数组中值大于5的元素（对应findItemInList(list)(item =>{return item > 5})）。

纯函数与函数式编程的联系

一般而言，我们需要实现函数式编程，我们所封装的方法应该是抽象的，应该是和外部状态无关系的，也就需要是纯函数的，这样才能保证抽象的方法可复用而且输出结果只决定于输入参数。
其实，js里面本身就有封装好的高阶函数，在一定程度上体现了函数式编程的思想，比如数组的map，filter，reduce等方法。而jdk1.8之后lambada表达式也支撑了函数式编程。所以，总的来说，学习下函数式编程的思想，对于提高我们编程的能力还是很有帮助的，他让我们从另外一个角度去思考如何解决和抽象问题。

end总结

当然啦，函数式编程还有很多应用，我上面也只是总结了一些皮毛而已，如果想真的了解函数式编程，可以学习下HasKell等真正的函数式编程语言。