1. 函數式編程概述

1.1. 什么是函數式編程？

函數式編程使用一系列的函數解決問題。函數僅接受輸入并產生輸出，不包含任何能影響產生輸出的內部狀態。任何情況下，使用相同的參數調用函數始終能產生同樣的結果。

在一個函數式的程序中，輸入的數據“流過”一系列的函數，每一個函數根據它的輸入產生輸出。函數式風格避免編寫有“邊界效應”(side effects)的函數：修改內部狀態，或者是其他無法反應在輸出上的變化。完全沒有邊界效應的函數被稱為“純函數式的”(purely functional)。避免邊界效應意味著不使用在程序運行時可變的數據結構，輸出只依賴于輸入。

可以認為函數式編程剛好站在了面向對象編程的對立面。對象通常包含內部狀態（字段），和許多能修改這些狀態的函數，程序則由不斷修改狀態構成；函數式編程則極力避免狀態改動，并通過在函數間傳遞數據流進行工作。但這并不是說無法同時使用函數式編程和面向對象編程，事實上，復雜的系統一般會采用面向對象技術建模，但混合使用函數式風格還能讓你額外享受函數式風格的優點。

1.2. 為什么使用函數式編程？

函數式的風格通常被認為有如下優點：

1.邏輯可證
這是一個學術上的優點：沒有邊界效應使得更容易從邏輯上證明程序是正確的（而不是通過測試）。
2.模塊化
函數式編程推崇簡單原則，一個函數只做一件事情，將大的功能拆分成盡可能小的模塊。小的函數更易于閱讀和檢查錯誤。
3.組件化
小的函數更容易加以組合形成新的功能。
4.易于調試
細化的、定義清晰的函數使得調試更加簡單。當程序不正常運行時，每一個函數都是檢查數據是否正確的接口，能更快速地排除沒有問題的代碼，定位到出現問題的地方。
5.易于測試
不依賴于系統狀態的函數無須在測試前構造測試樁，使得編寫單元測試更加容易。
6.更高的生產率
函數式編程產生的代碼比其他技術更少（往往是其他技術的一半左右），并且更容易閱讀和維護。

1.3. 如何辨認函數式風格？

支持函數式編程的語言通常具有如下特征，大量使用這些特征的代碼即可被認為是函數式的：

函數是一等公民

函數能作為參數傳遞，或者是作為返回值返回。這個特性使得模板方法模式非常易于編寫，這也促使了這個模式被更頻繁地使用。
以一個簡單的集合排序為例，假設lst是一個數集，并擁有一個排序方法sort需要將如何確定順序作為參數。
如果函數不能作為參數，那么lst的sort方法只能接受普通對象作為參數。這樣一來我們需要首先定義一個接口，然后定義一個實現該接口的類，最后將該類的一個實例傳給sort方法，由sort調用這個實例的compare方法，就像這樣：