为什么 Go 的函数式编程是终极编码风格
Go 语言中的函数式编程：打破传统观念
Leapcell：面向 Web 托管、异步任务和 Redis 的下一代无服务器平台
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Go 语言中的函数式编程：打破传统观念
提到“函数式编程”，Go 通常不是人们首先想到的语言。你可能会想到 Haskell，它以纯函数和 monad 为特色（别担心，我们稍后会详细解释），或者想到 JavaScript，它喜欢用高阶函数和回调函数来展示其特性。但实际上，你也可以用 Go 进行函数式编程，而且过程绝非枯燥乏味。
高阶函数
首先，我们来谈谈高阶函数。高阶函数可以很好地与其他函数配合使用，既可以将它们作为参数传递，也可以将它们作为返回值返回。在 Go 语言中，实现高阶函数不仅是可行的，而且非常巧妙。
package main
import (
"fmt"
)
func filter(numbers []int, f func(int) bool) []int {
var result []int
for _, value := range numbers {
if f(value) {
result = append(result, value)
}
}
return result
}
func isEven(n int) bool {
return n%2 == 0
}
func main() {
numbers := []int{1, 2, 3, 4}
even := filter(numbers, isEven)
fmt.Println(even) // [2, 4]
}
你看，在这个例子中，filter函数接受一个整数切片和一个判断函数f，并返回切片中符合判断条件的元素。这看起来是不是有点像速度更快的 JavaScript？
咖喱
接下来是柯里化。它是将一个接受多个参数的函数分解成一系列只接受一个参数的函数的过程。柯里化实际上并没有看起来那么复杂。
package main
import "fmt"
func add(a int) func(int) int {
return func(b int) int {
return a + b
}
}
func main() {
addFive := add(5)
fmt.Println(addFive(3)) // 8
}
在这个例子中，该add函数接收一个整数a并返回一个新函数。这个新函数接收另一个整数b并返回结果a + b。简单明了，直奔主题，无需任何花哨的功能。
不变性
函数式编程的特点之一是不可变性。一旦某个东西被创建，它就不会改变。相反，如果你需要不同的东西，就需要创建一个新的。这乍听起来似乎很浪费，但实际上，它能保持代码的简洁，并减少副作用。
package main
import "fmt"
func main() {
obj := map[string]int{"a": 1, "b": 2}
newObj := make(map[string]int)
for k, v := range obj {
newObj[k] = v
}
newObj["b"] = 3
fmt.Println(newObj) // map[a:1 b:3]
}
在这个例子中，我们没有直接修改原文件obj，而是创建了一个新文件newObj并对其进行了修改。
纯函数
纯函数就像守规矩的朋友。它们不会触及或修改作用域之外的任何东西。你传入什么，它们就用什么；它们返回什么，它们就产生什么效果。
package main
import "fmt"
func square(x int) int {
return x * x
}
func main() {
fmt.Println(square(5)) // 25
}
在这个例子中，该square函数只依赖于传入的参数x，不会影响任何外部变量。
函子
简单来说，函子就是任何可以映射函数的东西。想想简单的数组，对每个元素应用一个函数，就能得到一个新的数组。在 Go 语言中，没有内置的通用map函数，但我们可以自己实现。
package main
import "fmt"
// Functor on a slice of int
func mapInts(values []int, f func(int) int) []int {
result := make([]int, len(values))
for i, v := range values {
result[i] = f(v)
}
return result
}
func main() {
numbers := []int{1, 2, 3, 4}
squared := mapInts(numbers, func(x int) int { return x * x })
fmt.Println(squared) // [1, 4, 9, 16]
}
在这里，我们定义了一个mapInts函数，该函数接受一个整数切片和一个函数，并返回一个新的切片，其中每个元素都是该函数处理原始切片元素的结果。
内信使
现在，我们来谈谈自函子。它其实就是一种把一个类型映射到自身类型的函子。简单来说，从一个 Go 切片出发，最终会得到一个相同类型的 Go 切片。这并不复杂，只是类型一致性的问题。
以前面的mapInts例子为例，它是一种伪装的内函子。它接受参数[]int并返回，[]int而无需进行类型转换。
幺半群
想象一下，在一个聚会上，每个人都必须带一个朋友。幺半群就像这样，只不过它是针对类型的。它们需要两样东西：一个将两种类型结合起来的操作，以及一个特殊值，这个特殊值就像最受欢迎的朋友——它能与所有人相处融洽，但不会改变任何人的任何特性。
在 Go 语言中，你可以用切片或数字来体现这一点。我们以数字为例，因为数字更容易操作：
package main
import "fmt"
// Integer addition is a monoid with zero as the identity element
func add(a, b int) int {
return a + b
}
func main() {
fmt.Println(add(5, 5)) // 10
fmt.Println(add(5, 0)) // 5
fmt.Println(add(0, 0)) // 0
}
在这里，0 是我们的主角，它是标识元素，它使数字保持不变。
单子
“当有人说‘单子是自函子范畴中的幺半群’时，他们基本上是在炫耀自己的计算机科学词汇。” 详细解释一下：单子是一种编程结构，它以一种非常特殊的方式处理类型和函数——就像有些人对咖啡的冲泡方式很挑剔一样。
简单来说，幺半群就是用一种特殊的规则将事物组合在一起，这种规则包含一个无用元素或恒等元素。现在，我们再加入自函子，它们就像普通的函数，但只在它们自己的小宇宙（范畴）内进行变换。把所有这些结合起来，你会发现单子可以看作是一种将函数按顺序串联起来的方法，但它是超自包含的，同时又保持了数据的原始结构。这就像说：“我们要去公路旅行，但我们只能走风景优美的乡间小路，最终我们会回到起点。”
Monad 功能全面。它们不仅可以处理带有上下文的值（例如错误或列表），还可以通过传递上下文将操作链接起来。在 Go 语言中，要完全模拟这一点可能有点困难，但让我们来看看错误处理，这是 Monad 的一个实际应用。
package main
import (
"errors"
"fmt"
)
// Maybe represents a monad for error handling
func Maybe(value int, err error, f func(int) (int, error)) (int, error) {
if err!= nil {
return 0, err
}
return f(value)
}
func main() {
// Simulate a computation that might fail
process := func(v int) (int, error) {
if v < 0 {
return 0, errors.New("negative value")
}
return v * v, nil
}
// Use our Maybe "monad" to handle potential errors
result, err := Maybe(5, nil, process)
if err!= nil {
fmt.Println("Error:", err)
} else {
fmt.Println("Success:", result) // Success: 25
}
}
这种临时构建的单子可以帮助我们处理可能出错的计算，而不会在代码中引起恐慌和混乱。
结论
Go 语言的函数式编程或许并非函数式编程范式的典范，但它完全可行，甚至还能带来乐趣。是不是很意外？现在你应该明白，Go 和其他语言一样，也能实现函数式编程。只要稍加努力，你就能编写出简洁、高效且健壮的代码。
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文章来源：https://dev.to/leapcell/why-gos-function-programming-is-the-ultimate-coding-style-53ee