Kotlin 函数式编程
编程范式
函数式编程是一个跟面向对象编程类似的概念，它也是软件工程中的一种编程范式，它是声明式编程的一种，与它相反的叫做命令式编程。
- 声明式编程 Declarative Programming
- 函数式编程 Functional Programming
- 命令式编程 Imperative Programming
- 面向对象编程 Object Oriented Programming
- 面向过程编程 Process Oriented Programming
两种编程范式的区别
-
命令式编程：在编程的时候，告诉计算机每一步
具体都要干什么，每一步的细节都需要我们去实现 -
声明式编程：在编程的时候，只需声明我们
想要什么，而不关心具体的实现细节- 可以使用标准库中的方法实现，也可以自己定义一个方法实现
- 优点：
- 开发效率高，代码更简洁，可读性更强
- 由于具有不变性、无状态等特点，更适合并发编程
- 缺点：
- 学习曲线十分陡峭、反直觉
- 由于自身特性的限制，往往会导致
性能更差
初识 Kotlin 函数式编程
Kotlin 作为一门刚出生不久的语言，它融合了很多现代化语言的特性，它在支持命令式编程的同时，也对函数式编程有着天然的亲和力。
函数式编程在数学理论上的定义很复杂，而对于初次接触 Kotlin 函数式编程来说，只需要记住两个重点：
-
函数是一等公民
- 函数可以独立于类之外 -- 顶层函数
- 函数可以作为参数和返回值 -- 高阶函数和 Lambda
- 函数可以像变量一样引用
- 函数内部可以嵌套一个函数
-
必须是纯函数
- 函数不能有副作用：函数不应该修改任何变量
- 无副作用的函数具有
幂等性：函数调用 N 次的效果是等价的 - 无副作用的函数具有
引用透明的特性 - 无副作用的函数具有
无状态的特性
所谓
不能有副作用就是：对函数作用域以外的数据进行修改。
函数式的不变性：在函数式编程当中，我们不应该修改任何变量；当我们需要修改变量的时候，我们要创建一份新的拷贝再修改。
实战：函数式的循环
如果不使用 for 循环，仅仅只使用函数，该如何实现循环功能呢？答案是：使用 递归。
fun recursionLoop(max: Int): Int {
fun go(i: Int, sum: Int): Int = if (i > max) sum else go(i + 1, sum + i)
return go(1, 0)
}
递归都是有调用栈开销的，所以我们应该尽量使用尾递归。尾递归在经过栈复用优化以后，它的开销就可以忽略不计了，空间复杂度可以认为是 O(1)。
fun recursionLoop(max: Int): Int {
tailrec fun go(i: Int, sum: Int): Int = if (i > max) sum else go(i + 1, sum + i)
return go(1, 0)
}
PA：上面的递归思路只是为了说明，我们可以用函数递归替代循环，而在实际的开发工作中，这种方式是不推荐的。如果有类似的需求，可以使用 Kotlin 的集合操作符：
fun reduce() = (1..10).reduce { acc, i -> acc + i } // 方案一
fun sum() = (1..10).sum() // 方案二
Kotlin 官方一直宣扬自己是支持多种编程范式的语言，所以，面对不同的问题时，我们可以灵活选择不同的范式进行编程。
小结
- Kotlin 并没有完全拥抱函数式编程，它只是在一些语法设计上，借鉴了函数式编程的思想，而且这种借鉴的行为也十分克制，比如模式匹配、类型类、单子
- 函数式编程领域的很多高级概念，Kotlin 也都没有天然支持，需要我们自己去实现。对比起
Scala等其他 JVM 的现代语言，Kotlin 也显得更加务实，有点博采众长的意味
Kotlin 函数式编程目前仍未成为主流。不过，随着 2021 年 Android 推出 Jetpack Compose 声明式 UI 框架，以及 Kotlin 官方推出的 Compose Multiplatform 以后，Kotlin 函数式编程的关注度也被推向了一个前所未有的高度。相信在不久的将来，Kotlin 函数式编程的方式，一定会被更多的人认可和接受。
2017-05-31