Scala：Java＋函數(shù)式＝后函數(shù)式？
原創(chuàng)【51CTO精選譯文】之前的一段時間，Scala社區(qū)掀起了一陣討論，主要觀點包括“Scala不是一個函數(shù)式語言”以及“Scala不夠函數(shù)式”，并把Scala與F#、Erlang等“純粹的”函數(shù)式語言放在一起進(jìn)行對比以證明（51CTO編輯注：函數(shù)式語言以其并行編程的優(yōu)勢正逐步擴大自己在多核時代的影響力，而上述的三個語言都是相關(guān)討論涉及的焦點）。有觀于此，Scala創(chuàng)始人Martin Odersky于前日在Scala官方網(wǎng)站上更新了一篇文章，稱Scala是一門“后函數(shù)式語言”。雖然Martin提出的是一個新概念，但文章對于函數(shù)式語言的特點進(jìn)行了非常全面而簡短的總結(jié)，如果你對函數(shù)式語言到底如何強大并不十分了解，那么這篇文章是很好的學(xué)習(xí)材料。以下是全文——
Scala 是否是一門函數(shù)式語言？過去幾年，我們長時間地對這個問題進(jìn)行了討論。一方面，Scala 在本質(zhì)上提供給了那些常常與函數(shù)式編程關(guān)聯(lián)在一起的編程結(jié)構(gòu)，而且大量的 Scala 代碼是純函數(shù)式的。另一方面，有相當(dāng)多的人并不認(rèn)同 Scala 為函數(shù)式語言這一說法。
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我認(rèn)為用來描述 Scala 的一個非常不錯的形容詞是：后函數(shù)式 （postfunctional）。函數(shù)式編程所有必要的組成部分都被 Scala 吸收了，即使某些“看起來的感覺”是不同的。此外，函數(shù)式編程只是 Scala 這個更大的工具箱中的一部分，也是非常重要的部分。函數(shù)式編程正在逐漸主流語言吸收，對于這個大趨勢，我認(rèn)為 Scala 是其中的一個領(lǐng)先者。這種變化正來勢洶洶。例如，C# 的每個新版都要比之前的版本更具函數(shù)式（雖然根據(jù)51CTO之前文章的介紹，C#的嘗試似乎不太成功），甚至 Java 最終也會擁有閉包（closure）。當(dāng)然，增加閉包或類型推理并不能成為一門函數(shù)式語言，但這個趨勢是有目共睹的。
對于 Scala 是后函數(shù)式語言的觀點，我應(yīng)首先澄清在我看來什么是函數(shù)式語言。對于函數(shù)式語言這種說法，基本上包含兩個定義，一個是狹隘的定義，一個是寬泛的定義。狹隘的定義認(rèn)為函數(shù)式編程語言應(yīng)僅認(rèn)可純函數(shù)，而且不可具有副作用。根據(jù)這種定義，幾乎沒有一門函數(shù)式語言還在使用中：即使 Haskell 也具有 I/O 單子（monad）和 unsafePerformIO。因此我更喜歡那個寬泛的定義：函數(shù)式語言讓以函數(shù)為中心的編程變得容易和自然。我認(rèn)為這正是 Scala 所具有的特性，所以這個就是它應(yīng)被視為函數(shù)式語言的原因。
為了挖掘更多詳細(xì)的細(xì)節(jié)，下面我們做一個功能列表，這些功能通常是與函數(shù)式語言相關(guān)聯(lián)的。
◆作為第一類（first class）值的函數(shù)：具有
◆方便的閉包句法：具有
◆列表解析（list comprehension）：具有。 Scala 的表達(dá)式可以表示列表以及其他單子。
◆柯里化（curry）函數(shù)定義和應(yīng)用：具有。lazy val 以及 lazy stream 的形式。
◆模式匹配：具有
◆Tailcall 優(yōu)化：半具有。Scala 自動優(yōu)化直接循環(huán) tailcall。對于其他調(diào)用，存在顯式的 tailcall 方法，使用 trampolining 技術(shù)。
將焦點進(jìn)一步縮小到靜態(tài)類型函數(shù)式語言，還有幾點：
◆強大的泛型，包括較高類別的類型：具有
◆類型類：具有，通過隱式參數(shù)進(jìn)行模塊化。
◆類型推理：半具有。Scala 具有局部類型推理，很有用；但相對于 Haskell、ML 和 OCaml 語言中所用的 Hindeley/Milner 類型的推理，功能沒有那么強大。不過從另一方面來看，局部類型推理對于子類型化更好。
人們是否像使用函數(shù)式語言那樣使用 Scala？當(dāng)然是的。比如，Scala 編譯器資源和 Scala 庫主要是用函數(shù)式風(fēng)格編寫的。Map、filter、fold 無處不在。模式匹配也是處處使用。非常少的可變變量，并且其中多數(shù)用于單賦值形式。
為什么有人不同意 Scala 是函數(shù)式語言的說法？看起來存在兩個主要原因：句法選擇和面向?qū)ο笳Z言的角色。
Scala 感覺更少是函數(shù)式語言，因為其核心句法大部分是繼承了 Java 的傳統(tǒng)，而不是 Lisp、ML 或 Haskell。這三個編程語言是函數(shù)式語言家族里最重要的先行者。
尤其特別之處在于，Scala 不具有一個不同的、通常比較笨拙的句法，用于用印（dereference）可變變量以及用于定義有效計算。你也許會認(rèn)為這是不好的，因為它還不足夠打消程序員繼續(xù)他們命令式編程的老習(xí)慣。這是一種裁決：你想要用一門語言來獲得什么。這種判斷是完全必要的。不過在這篇文章中，我感興趣的只是描述 Scala 是什么，而不是為什么 Scala 會是這樣，或者它是否應(yīng)該是其他模樣。
此外，Scala 也沒有某些被視為典型函數(shù)式語言的句法。比如，相對于其他函數(shù)式語言，curry化更為冗長，在 Scala 使用更少。還有，它沒有代數(shù)數(shù)據(jù)類型，你必須編寫一系列 case 類作為替換。
Scala 不被視為函數(shù)式語言，某些時候還有其他原因，因為它接受了面向?qū)ο?/strong>而不是拒絕它。某些使用函數(shù)式編程的人誤解了面向?qū)ο笳Z言，認(rèn)為面向?qū)ο笳Z言天生與可變狀態(tài)相關(guān)聯(lián)（平心而論，其實是許多關(guān)于面向?qū)ο笳Z言的出版物加強了這種觀點）。Scala 建立在這樣一個前提之上：一門語言既可以是函數(shù)式的也可以是面向?qū)ο蟮?/a>，并且兩者的結(jié)合讓人獲益良多。
總之，如果你看看 Scala 提供的功能，它基本上是一門函數(shù)式語言，但從表面上它不總是像一門函數(shù)式語言，而且它不會強迫你去采用函數(shù)式編程風(fēng)格。對于它的許多用戶，函數(shù)式編程構(gòu)造是 Scala 中最主要的工具，但并不是唯一的工具。事實上，在 Scala 的設(shè)計中，函數(shù)式構(gòu)造、命令式構(gòu)造花費了大量的心血，并且所有對象都能夠在一起很好地運行。我認(rèn)為對于這種混合“后函數(shù)”一詞是非常恰當(dāng)?shù)摹?/p>
#t#一個有趣的對比對象是結(jié)構(gòu)化編程。在七十年代，結(jié)構(gòu)化編程曾是最主要的新編程風(fēng)格，諸如 Pascal、Modula 和 Ada 被創(chuàng)造出來，它們比其他語言更好地迎合了這種風(fēng)格。二十年后，你還會問 Java 是否屬于結(jié)構(gòu)化編程語言嗎？既然看起來不同，它從本質(zhì)上包含了那些較早的語言的所有功能。而且它還沒有 goto 語句，這讓 Java 成為了結(jié)構(gòu)化語言？也許吧。事實上所有這些都不再重要。結(jié)構(gòu)化編程已經(jīng)成功達(dá)到了一個層次：幾乎所有語言現(xiàn)在都遵循它制定的原則，既然表面的句法不同。而且，對于今天的編程語言，結(jié)構(gòu)化控制只是很多風(fēng)格中的一種而已。
我希望函數(shù)式語言將會走上同樣的道路：它被主流語言吸收，直到人們不再認(rèn)為函數(shù)式編程是一種不同的、新穎的、外來的代碼編寫方式，并且在每天的如此工作中使用它。相同的事情已經(jīng)發(fā)生在之前的結(jié)構(gòu)化編程和面向?qū)ο缶幊躺砩?。函?shù)式編程很可能就是下一個，因此 Scala 將是后函數(shù)式語言飄來的第一縷新風(fēng)。
