14、纯函数式状态编程：从随机数生成谈起

纯函数式状态编程：从随机数生成谈起

在编程的世界里，处理状态是一个常见且关键的任务。传统的命令式编程在处理状态时，常常依赖副作用，这可能会导致代码的可测试性、可组合性和模块化变差。而纯函数式编程提供了一种新的思路，让我们可以在不依赖副作用的情况下处理状态。本文将以随机数生成作为示例，深入探讨如何编写纯函数式的状态操作程序。

1. 使用副作用生成随机数

在 Scala 中，标准库提供了 scala.util.Random 类来生成随机数。这个类使用了典型的命令式 API，依赖副作用来更新内部状态。以下是使用它的示例：

scala> val rng = new scala.util.Random
scala> rng.nextDouble
val res1: Double = 0.9867076608154569
scala> rng.nextDouble
val res2: Double = 0.8455696498024141
scala> rng.nextInt
val res3: Int = -623297295
scala> rng.nextInt(10)
val res4: Int = 4

由于状态更新是作为副作用进行的，这些方法不具有引用透明性，这意味着它们的可测试性、可组合性、模块化和并行性都受到了影响。以可测试性为例，假设我们要编写一个模拟掷六面骰子的方法：

def rollDie: Int = {
  val rng = new