2、函数式编程与 Scala 入门指南

函数式编程与 Scala 入门指南

1. 函数式编程核心概念

1.1 不可变性（Immutability）

不可变性是函数式编程（FP）的核心概念，它指的是一旦为某个变量赋值，该值就不会改变。这一特性非常重要，因为它消除了副作用（即局部函数作用域之外的任何操作，例如改变函数外部的其他变量）。不可变性使代码更易于阅读，因为你知道所使用的函数是纯函数。由于函数具有固定的状态且不会改变函数外部的其他变量，因此无需查看函数定义之外的代码。

虽然看起来好像完全不处理状态，但实际上可以以一种规范的方式改变状态。可以创建另一个实例或指向该实例的另一个指针，但不会改变变量的值。拥有不可变性是编写更好、更快、更正确程序的关键，因为无需使用锁，并且代码本质上是并行的。

1.2 规范的状态管理

共享可变状态是有害的，因为它难以扩展和并发运行。共享可变状态可以简单理解为所有函数都可以访问的全局变量。这种状态管理方式存在诸多问题：
- 难以保证状态的正确性，因为有许多函数可以直接访问该状态。
- 进行代码重构时，这类代码通常是最难处理的。
- 代码难以阅读，因为无法信任局部方法，并且需要查找所有使用该变量的函数才能理解逻辑。
- 调试也很困难，原因与代码难以阅读相同。

在遵循函数式编程原则进行编码时，应尽可能避免使用共享可变状态。当然可以有状态，但应将其保持在局部，即在函数内部。这就是状态管理的规范：以规范的方式使用状态。

1.3 纯函数与无副作用

纯函数是没有副作用的函数。副作用是不好的，因为它们不可预测，会使软件难以测试。例如，一个不接收参数也不返回任