爲何函數式編程在Java中很危險？

摘要：函數式編程這個不溫不火的語言由來已久。有人說，這一年它會很火，儘管它很難，這也正是你須要學習的理由。那麼，爲何函數式編程在Java中很危險呢？也許這個疑問廣泛存在於不少程序員的腦中，做者Elliotte對此發表了一些看法，咱們一塊兒來看看他是怎麼說的。

在個人平常工做中，我身邊的開發者大可能是畢業於CS編程頂級院校好比MIT、CMU以及Chicago，他們初次涉及的語言是Haskell、Scheme及Lisp。他們認爲函數式編程是一種天然的、直觀的、美麗的且高效的編程樣式。但奇怪的是，我和個人同事並無爲Haskell、Scheme、Lisp、Clojure、Scala而編程，這個行業裏的絕大部分人都會使用Python、 Ruby、Java或C#等編程，由於它們用起來比較順手。但在Java中，函數式編程倒是低效且危險的。

爲何函數式編程在Java中很危險呢？

每隔幾個月，我都會在調試中發現問題，究其緣由最終可追溯到濫用函數的想法以及編程算法，更重要的緣由是這個虛擬機沒法建立這種編程樣式。

最近Bob Martin想出一個很好的例子並說明了緣由。Clojure （一個真正的函數式編程）返回到25整數列表：

(take 25 (squares-of (integers)))

此代碼運行和響應速度都很快，輸出結果：

(1 4 9 16 25 36 49 64 … 576 625)

如今，假設咱們想要在Java中重寫，若是咱們以Gosling的方式來編寫Java，那麼該代碼是簡單、快速且明顯的：

for (int i=1; i<=25; i++)
System.out.println(i*i);
}

可是，如今假設咱們讓它變得多功能性，在特定的假設範圍內重置上面的Clojure樣式：

嘗試運行吧，OK，從堆轉儲（Heap Dump）中恢復 ？

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2760)
at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2734)
at java.util.ArrayList.ensureCapacity(ArrayList.java:167)
at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:351)
at Take25.integers(Take25.java:30)
at Take25.main(Take25.java:9)

當Java輸出後，Clojure如何處理函數，使該函數可返回到每個int？

Clojure如同全部真正的函數語言（與Java不一樣）具有懶散賦值特性。它（指clojure）不會計算不被使用的值。它能夠遠離這個，由於Clojure不像Java，它是真正函數式語言，能夠假定變量不發生變異，使求值的順序變得可有可無。所以，Clojure能夠執行優化，可是Java編譯器卻不能——這就是爲何函數式編程在Java中是危險的緣由。由於，Java不是真正的函數式語言，JIT和javac沒法像在一個真正的函數式語言中積極且有效地優化函數構造對象，好比返回無窮個列表的標準函數計算，都是Java程序的死穴。這也是爲何函數式編程在Java中危險的緣由。

這裏，也許你會反對個人觀點，OK，你無須在Java中返回全部的整數列表（或者甚至是全部的ints）；可是相信沒人作到這一點。

咱們來一塊兒看看比較現實的作法。這裏我再次使用遞歸來計算而不是循環：

public class Squares {

public static void main(String args[]) {
squareAndPrint(1, Integer.parseInt(args[0]));
}

public static void squareAndPrint(int n, int max) {
System.out.println(n * n);
if (max > n) {
squareAndPrint(n + 1, max);
}
}

}

開始運行！

很抱歉，堆棧溢出。這就是爲何在XOM中我當心翼翼地使用循環，即便遞歸的地方十分清楚也不使用遞歸。不然，精心配置XML文檔可能會形成XOM-using程序來轉儲核心。所以，避免在非函數式語言中進行大量遞歸，正如Java和C不只僅是性能需求，也是安全方面的要求。

寫在最後：

我不是說函數式編程很差，也不是說函數式編程低效，其實，我熱愛函數式編程。就像個人同事認爲函數式編程是天然、直觀且美麗的編程風格，但當它做爲一們語言好比爲Haskell從新設計時，Java中函數語句的性能Bug絕對能要了你的命。