理解Scala的函数式风格：从var到val的转变

Scala允许你用指令式风格编程，但是鼓励你采用一种更函数式的风格。如果你是从指令式的背景转到Scala来的——例如，如果你是Java程序员——那么学习Scala是你有可能面对的主要挑战就是理解怎样用函数式的风格编程。我们明白这种转变会很困难，在本书中我们将竭尽所能把你向这方面引导。不过这也需要你这方面的一些工作，我们鼓励你付出努力。如果你来自于指令式的背景，我们相信学习用函数式风格编程将不仅让你变成更好的Scala程序员，而且还能拓展你的视野并使你变成通常意义上好的程序员。

通向更函数式风格路上的第一步是识别这两种风格在代码上的差异。其中的一点蛛丝马迹就是，如果代码包含了任何var变量，那它大概就是指令式的风格。如果代码根本就没有var——就是说仅仅包含val——那它大概是函数式的风格。因此向函数式风格推进的一个方式，就是尝试不用任何var编程。 如果你来自于指令式的背景，如Java，C++，或者C#，你或许认为var是很正统的变量而val是一种特殊类型的变量。相反，如果你来自于函数式背景，如Haskell，OCamel，或Erlang，你或许认为val是一种正统的变量而var有亵渎神灵的血统。然而在Scala看来，val和var只不过是你工具箱里两种不同的工具。它们都很有用，没有一个天生是魔鬼。Scala鼓励你学习val，但也不会责怪你对给定的工作选择最有效的工具。尽管或许你同意这种平衡的哲学，你或许仍然发现第一次理解如何从你的代码中去掉var是很挑战的事情。考虑下面这个改自于第2章的while循环例子，它使用了var并因此属于指令式风格：

def printArgs(args: Array[String]): Unit = {  
    var i = 0 
    while (i < args.length) {  
        println(args(i))  
        i += 1  
    }  
}  

你可以通过去掉var的办法把这个代码变得更函数式风格，例如，像这样：

def printArgs(args: Array[String]): Unit = {  
    for (arg <- args)  
        println(arg)  
}  

或这样：

def printArgs(args: Array[String]): Unit = {  
    args.foreach(println)  
}  

这个例子演示了减少使用var的一个好处。重构后（更函数式）的代码比原来（更指令式）的代码更简洁，明白，也更少机会犯错。Scala鼓励函数式风格的原因，实际上也就是因为函数式风格可以帮助你写出更易读懂，更不容易犯错的代码。 当然，你可以走得更远。重构后的printArgs方法并不是纯函数式的，因为它有副作用——本例中，其副作用是打印到标准输出流。函数有副作用的马脚就是结果类型为Unit。如果某个函数不返回任何有用的值，就是说其结果类型为Unit，那么那个函数唯一能让世界有点儿变化的办法就是通过某种副作用。更函数式的方式应该是定义对需打印的arg进行格式化的方法，但是仅返回格式化之后的字串，如代码3.9所示：

def formatArgs(args: Array[String]) = args.mkString("n") 

代码 3.9 没有副作用或var的函数 现在才是真正函数式风格的了：满眼看不到副作用或者var。能在任何可枚举的集合类型（包括数组，列表，集和映射）上调用的mkString方法，返回由每个数组元素调用toString产生结果组成的字串，以传入字串间隔。因此如果args包含了三个元素，"zero"，"one"和"two"，formatArgs将返回"zerononentwo"。当然，这个函数并不像printArgs方法那样实际打印输出，但可以简单地把它的结果传递给println来实现：

println(formatArgs(args)) 

每个有用的程序都可能有某种形式的副作用，因为否则就不可能对外部世界提供什么值。偏好于无副作用的方法可以鼓励你设计副作用代码最少化了的程序。这种方式的好处之一是可以有助于使你的程序更容易测试。举例来说，要测试本节之前给出三段printArgs方法的任一个，你将需要重定义println，捕获传递给它的输出，并确信这是你希望的。相反，你可以通过检查结果来测试formatArgs：

val res = formatArgs
(Array("zero", "one", "two"))  assert(res == "zerononentwo")  

Scala的assert方法检查传入的Boolean并且如果是假，抛出AssertionError。如果传入的Boolean是真，assert只是静静地返回。你将在第十四章学习更多关于断言和测试的东西。 虽如此说，不过请牢记在心：不管是var还是副作用都不是天生邪恶的。Scala不是强迫你用函数式风格编任何东西的纯函数式语言。它是一种指令式/函数式混合的语言。你或许发现在某些情况下指令式风格更符合你手中的问题，在这时候你不应该对使用它犹豫不决。 Scala程序员的平衡感 崇尚val，不可变对象和没有副作用的方法。 首先想到它们。只有在特定需要和判断之后才选择var，可变对象和有副作用的方法。 本文节选自《Programming in Scala》 【相关阅读】 Scala编程实例：使用Set和Map Scala编程实例：使用List和Tuple Scala编程实例：带类型的参数化数组 初探Scala编程：编写脚本，循环与枚举 初探Scala编程：解释器，变量及函数定义