为什么函数式编程在Java中很危险?

Rohana ·
更新时间:2024-09-21
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  摘要:函数式编程这个不温不火的语言由来已久。有人说,这一年它会很火,尽管它很难,这也正是你需要学习的理由。那么,为什么函数式编程在Java中很危险呢?也许这个疑问普遍存在于很多程序员的脑中,作者Elliotte对此发表了一些见解,我们一起来看看他是怎么说的。

  在我的日常工作中,我身边的开发者大多是毕业于CS编程院校比如MIT、CMU以及Chicago,他们初次涉及的语言是Haskell、Scheme及Lisp。他们认为函数式编程是一种自然的、直观的、美丽的且高效的编程样式。但奇怪的是,我和我的同事并没有为Haskell、Scheme、Lisp、Clojure、Scala而编程,这个行业里的绝大部分人都会使用Python、 Ruby、Java或C#等编程,因为它们用起来比较顺手。但在Java中,函数式编程却是低效且危险的。

  每隔几个月,我都会在调试中发现问题,究其原因终可追溯到滥用函数的想法以及编程算法,更重要的原因是这个虚拟机无法创建这种编程样式。

  近Bob Martin想出一个很好的例子并说明了原因。Clojure (一个真正的函数式编程)返回到25整数列表:

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

  此代码运行和响应速度都很快,输出结果:

(1 4 9 16 25 36 49 64 … 576 625)

  现在,假设我们想要在Java中重写,如果我们以Gosling的方式来编写Java,那么该代码是简单、快速且明显的:

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

  但是,现在假设我们让它变得多功能性,在特定的假设范围内重置上面的Clojure样式:

  尝试运行吧,OK,从堆转储(Heap Dump)中恢复 ?

    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)

  当Java输出后,Clojure如何处理函数,使该函数可返回到每一个int?

  Clojure如同所有真正的函数语言(与Java不同)具备懒散赋值特性。它(指clojure)不会计算不被使用的值。它可以远离这个,因为Clojure不像Java,它是真正函数式语言,可以假定变量不发生变异,使评价的顺序变得无关紧要。因此,Clojure可以执行优化,但是Java编译器却不能——这是为什么函数式编程在Java中是危险的原因。因为,Java不是真正的函数式语言,JIT和javac无法像在一个真正的函数式语言中积极且有效地优化函数构造对象,比如返回无穷个列表的标准函数计算,都是Java程序的死穴。这也是为什么函数式编程在Java中危险的原因。

  这里,也许你会反对我的观点,OK,你无须在Java中返回所有的整数列表(或者甚至是所有的ints);但是相信没人做到这一点。

  我们来一起看看比较现实的做法。这里我再次使用递归来计算而不是循环:

    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);      }      }           }

  开始运行!

  很抱歉,堆栈溢出。这是为什么在XOM中我小心翼翼地使用循环,即使递归的地方十分清楚也不使用递归。否则,精心配置XML文档可能会造成XOM-using程序来转储核心。因此,避免在非函数式语言中进行大量递归,正如Java和C不仅仅是性能需求,也是安全方面的要求。

  写在后:

  我不是说函数式编程不好,也不是说函数式编程低效,其实,我热爱函数式编程。像我的同事认为函数式编程是自然、直观且美丽的编程风格,但当它作为一们语言比如为Haskell重新设计时,Java中函数语句的性能Bug能要了你的命。



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