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摘要：函數(shù)式編程逐漸被邊緣化，被拋棄到學(xué)術(shù)界和非主流的場(chǎng)外。組合式編程的重新崛起年左右，有個(gè)巨大的變化爆發(fā)了。人們開(kāi)始逐漸在私下里談?wù)摵瘮?shù)式編程。箭頭函數(shù)對(duì)于函數(shù)式編程的爆發(fā)起到了推動(dòng)劑的作用?，F(xiàn)在很少看到那種不用函數(shù)式編程的大型應(yīng)用了。
本文作者： Eric Elliott
編譯：胡子大哈翻譯原文：http://huziketang.com/blog/posts/detail?postId=58e3062ba58c240ae35bb8de
英文連接：The Rise and Fall and Rise of Functional Programming (Composing Software)
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本文是“組合式軟件”系列的一篇文章，從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)函數(shù)式編程和使用 JavaScript ES6+ 進(jìn)行軟件編程。請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注，后面還有很多相關(guān)內(nèi)容。
在我 6 歲的時(shí)候，我每天花很多時(shí)間和我最好的朋友一起打游戲，他們家里有很多電腦。對(duì)我來(lái)講它有種魔幻版不可抗拒的力量。有一天我突然問(wèn)我朋友：“我們?cè)鯓硬拍茏约鹤鲆粋€(gè)游戲呢？”
他也不知道，所以我們一起去問(wèn)他的爸爸，叔叔從很高的架子上拿下來(lái)一本書(shū)：Basic。我也由此開(kāi)始了我的編程之旅。后來(lái)大學(xué)都有代數(shù)這門(mén)課程，而我對(duì)它已經(jīng)很熟悉了，因?yàn)榫幊汤锩娲鷶?shù)是基礎(chǔ)，到處都是代數(shù)。
組合式軟件的興起在計(jì)算機(jī)科學(xué)剛剛起步的時(shí)候，很多計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論都還沒(méi)有落地。那時(shí)候有兩個(gè)偉大的計(jì)算機(jī)科學(xué)家：阿隆佐·丘奇和阿蘭·圖靈。他們創(chuàng)造了兩個(gè)不同的，但是具有同等效力的通用計(jì)算模型。兩個(gè)模型都可以計(jì)算任何可以計(jì)算的東西（著重強(qiáng)調(diào)，“通用”）。
阿隆佐·丘奇發(fā)明了 λ 演算， λ 演算是基于函數(shù)應(yīng)用的通用計(jì)算模型。阿蘭·圖靈則因圖靈機(jī)而廣為人知。圖靈機(jī)定義了一個(gè)理論上的設(shè)備，它可以控制條帶上的符號(hào)。他們合作證明了 λ 演算和圖靈機(jī)是功能等價(jià)的。
λ 演算全部都是關(guān)于函數(shù)組合。函數(shù)組合在軟件開(kāi)發(fā)中是非常富有表現(xiàn)力和說(shuō)服力的。本文中，我們會(huì)討論函數(shù)組合在軟件設(shè)計(jì)中的重要性。
這里有三點(diǎn)關(guān)于 λ 演算的特殊說(shuō)明：
函數(shù)通常是匿名的。在 JavaScript 中，const sum = (x, y) => x + y 的右邊是匿名函數(shù)，即 (x, y) => x + y。
λ 演算中的函數(shù)只接受單一輸入，它是一元的。如果你需要傳遞多參數(shù)，函數(shù)會(huì)接受第一個(gè)輸入并且返回一個(gè)新的函數(shù)來(lái)接受第二個(gè)參數(shù)，以此類推。一個(gè) n 元函數(shù) (x, y) => x + y 可以表達(dá)為一個(gè)一元函數(shù)：x => y => x + y。這種 n 元函數(shù)到一元函數(shù)的轉(zhuǎn)化叫做柯里化。
函數(shù)是一級(jí)的。意思是說(shuō)一個(gè)函數(shù)可以作為另一個(gè)函數(shù)的輸入，并且一個(gè)函數(shù)可以返回另一個(gè)函數(shù)。
這些特征一起構(gòu)成了簡(jiǎn)單且容易理解的規(guī)則，在組合式軟件中使用函數(shù)作為主要編碼單元。在 JavaScript 中，匿名函數(shù)和柯里化函數(shù)都是可選特征，也就是說(shuō) JavaScript 支持 λ 演算的主要特征但是并不強(qiáng)制使用。
經(jīng)典的函數(shù)組合是把一個(gè)函數(shù)的輸出作為另一個(gè)函數(shù)的輸入，例如下面的組合：
f·g
可以寫(xiě)成：
compose2 = f => g => x => f(g(x))
下面是如何使用它：
double = n => n * 2
inc = n => n + 1
compose2(double)(inc)(3)
compose2() 函數(shù)接受 double 函數(shù)作為第一個(gè)參數(shù)，inc 函數(shù)作為第二個(gè)參數(shù)，最后應(yīng)用參數(shù) 3 到這兩個(gè)函數(shù)組合上。再看一下 compose2() 的聲明，f 是 double()，g 是 inc()，x 是 3。函數(shù)調(diào)用 compose2(double)(inc)(3)，實(shí)際上是三個(gè)不同的函數(shù)調(diào)用：
首先傳遞 double 返回一個(gè)新函數(shù) 1；
新函數(shù) 1 以 inc 為參數(shù)并且返回一個(gè)新函數(shù) 2；
新函數(shù) 2 以 3 為參數(shù)并且計(jì)算 f(g(x))，即 double(inc(3))；
x=3 傳遞給 inc()；
inc(3) 計(jì)算結(jié)果是 4;
double(4) 計(jì)算結(jié)果是 8；
最終返回結(jié)果是 8。
組合式軟件的過(guò)程可以用函數(shù)組合圖來(lái)表達(dá)，看下面代碼：
append = s1 => s2 => s1 + s2
append("Hello, ")("world!")
可以用圖來(lái)模擬表示：
λ 演算對(duì)軟件設(shè)計(jì)的影響是深遠(yuǎn)的，直到大約 1980 年，計(jì)算機(jī)科學(xué)界很多有影響力的品牌，都是采用函數(shù)組合的方式來(lái)開(kāi)發(fā)自己的軟件。Lisp 是 1958 年發(fā)明的，它深受 λ 演算的影響。直到今天，Lisp 是依舊廣為使用的第二大歷史悠久的語(yǔ)言。
我是通過(guò) AutoLISP 知道的 Lisp，AutoLISP 是在最流行的電腦輔助設(shè)計(jì)（CAD）軟件——AutoCAD，中使用的腳本語(yǔ)言。AutoCAD 太流行了，使得其他所有的 CAD 應(yīng)用幾乎都支持 AutoLISP 以保持其兼容性。Lisp 依然能夠在計(jì)算機(jī)科學(xué)課程中廣為使用有三個(gè)主要原因：
Lisp 非常簡(jiǎn)單，基本上可以在一天之內(nèi)學(xué)習(xí)完它的基本語(yǔ)法和語(yǔ)義；
Lisp 基本上全部是函數(shù)組合，函數(shù)組合來(lái)做應(yīng)用架構(gòu)的方式非常優(yōu)雅；
我所知道的最好的計(jì)算機(jī)科學(xué)課本使用Lisp：計(jì)算機(jī)程序的結(jié)構(gòu)和解釋
組合式軟件的沒(méi)落在 1970 到 1980 年期間，軟件開(kāi)發(fā)的方式開(kāi)始發(fā)生變化，簡(jiǎn)單的組合式開(kāi)發(fā)不再受寵。出現(xiàn)了面向?qū)ο缶幊?，它基于組件封裝和信息傳遞的思想，在當(dāng)時(shí)是非常先進(jìn)的。代碼通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)用，繼承關(guān)系是一種叫做 is-a 的關(guān)系。
函數(shù)式編程逐漸被邊緣化，被拋棄到學(xué)術(shù)界和非主流的場(chǎng)外。在 1990?—?2010 年期間對(duì)三種人形成了甜蜜的困擾，一種是編程極客，一種是大學(xué)教授，一種是逃離了 Java 思想強(qiáng)制灌輸?shù)男疫\(yùn)的學(xué)生。而對(duì)于我們來(lái)講，這 30 年的軟件開(kāi)發(fā)有一點(diǎn)噩夢(mèng)般的感覺(jué)，黑暗的年代。
組合式編程的重新崛起2010 年左右，有個(gè)巨大的變化：JavaScript 爆發(fā)了。在 2006 年以前，JavaScript 一直被認(rèn)為是一種玩具式的編程語(yǔ)言，可以在瀏覽器中做一些很可愛(ài)的動(dòng)畫(huà)，但是在這背后隱藏著潛力巨大的特點(diǎn)，即 λ 演算的重要特征。人們開(kāi)始逐漸在私下里談?wù)摗昂瘮?shù)式編程”。
到 2015 年，用函數(shù)組合來(lái)開(kāi)發(fā)軟件重新開(kāi)始流行起來(lái)。為了簡(jiǎn)化使用，JavaScript 規(guī)范也做了 10 年以來(lái)的首次重大升級(jí)，增加了箭頭函數(shù)。箭頭函數(shù)使創(chuàng)建和使用函數(shù)、柯里化和 λ 演算變得很容易。
箭頭函數(shù)對(duì)于 JavaScript 函數(shù)式編程的爆發(fā)起到了推動(dòng)劑的作用?，F(xiàn)在很少看到那種不用函數(shù)式編程的大型應(yīng)用了。
組合的方式可以簡(jiǎn)潔清晰地描述軟件的行為，把一些小的、確定性的函數(shù)組合成大的組件，進(jìn)而形成軟件，這樣的軟件很容易組織、理解、調(diào)試、擴(kuò)展、測(cè)試和維護(hù)。
在讀接下來(lái)文章的時(shí)候，希望你能通過(guò)例子自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)?；叵胍幌庐?dāng)自己還是的孩子的時(shí)候，把一些東西拆開(kāi)，自己再學(xué)著組裝、拼接。重新找回童年探索事物的感覺(jué)，希望你能享受這個(gè)過(guò)程。
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