为什么函数式编程在Java中很危险？

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编程顶级院校比如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。

为什么函数式编程在Java中很危险呢？

每隔几个月，我都会在调试中发现问题，究其原因最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。

最近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：

1. (take 25 (squares-of (integers)))

此代码运行和响应速度都很快，输出结果：

1. (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：

1. for (int i=1; i<=25; i++)
2. System.out.println(i*i);
3. }

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 ？

1. Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
2. at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2760)
3. at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:2734)
4. at java.util.ArrayList.ensureCapacity(ArrayList.java:167)
5. at java.util.ArrayList.add(ArrayList.java:351)
6. at Take25.integers(Take25.java:30)
7. 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，使求值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——这就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：

1. public class Squares {
2. public static void main(String args[]) {
3. squareAndPrint(1, Integer.parseInt(args[0]));
4. }
5. public static void squareAndPrint(int n, int max) {
6. System.out.println(n * n);
7. if (max > n) {
8. squareAndPrint(n + 1, max);
9. }
10. }
11. }

开始运行！

很抱歉，堆栈溢出。这就是为什么在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。

写在最后：

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。就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绝对能要了你的命。