[TOC]
# 第 1 章：我們在做什么？
## 介紹
你好，我是 Franklin Risby 教授，很高興認識你。接下來我們將共度一段時光了，因為我要教你一些函數式編程的知識。好了，關于我就介紹到這里，你怎么樣？我希望你已經熟悉 JavaScript 語言了，關于面向對象也有一點點的經驗了，而且自認為是一個合格的程序員。希望你沒有昆蟲學博士學位也能找到并殺死一些臭蟲（bug）。
我并不假設你之前有任何函數式編程相關的知識——我們都知道假設的后果是什么（譯者注：此處原文是“we both know what happens when you assume”，源自一句名言“When you assume you make an ASS of U and ME”，意思是“讓兩人都難堪”）。但我猜想你在使用可變狀態（mutable state）、無限制副作用（unrestricted side effects）和無原則設計（unprincipled design）的過程中已經遇到過一些麻煩。好了，介紹到此為止，我們進入正題。
本章的目的是讓你對函數式編程的目的有一個初步認識，對一個程序之所以是*函數式*程序的原因有一定了解，要不然就會像無頭蒼蠅一樣，不問青紅皂白地避免使用對象——這等于是在做無用功。寫代碼需要遵循一定的原則，就像水流湍急的時候你需要天文羅盤來指引一樣。
現在已經有一些通用的編程原則了，各種縮寫詞帶領我們在編程的黑暗隧道里前行：DRY（不要重復自己，don't repeat yourself），高內聚低耦合（loose coupling high cohesion），YAGNI （你不會用到它的，ya ain't gonna need it），最小意外原則（Principle of least surprise），單一責任（single responsibility）等等。
我當然不會啰里八嗦地把這些年我聽到的原則都列舉出來，你知道重點就行。重點是這些原則同樣適用于函數式編程，只不過它們與本書的主題不十分相關。在我們深入主題之前，我想先通過本章給你這樣一種感覺，即你在敲鍵盤的時候內心就能強烈感受到的那種函數式的氛圍。
<!--BREAK-->
## 一個簡單例子
我們從一個愚蠢的例子開始。下面是一個海鷗程序，鳥群合并則變成了一個更大的鳥群，繁殖則增加了鳥群的數量，增加的數量就是它們繁殖出來的海鷗的數量。注意這個程序并不是面向對象的良好實踐，它只是強調當前這種變量賦值方式的一些弊端。
```js
var Flock = function(n) {
this.seagulls = n;
};
Flock.prototype.conjoin = function(other) {
this.seagulls += other.seagulls;
return this;
};
Flock.prototype.breed = function(other) {
this.seagulls = this.seagulls * other.seagulls;
return this;
};
var flock_a = new Flock(4);
var flock_b = new Flock(2);
var flock_c = new Flock(0);
var result = flock_a.conjoin(flock_c).breed(flock_b).conjoin(flock_a.breed(flock_b)).seagulls;
//=> 32
```
我相信沒人會寫這樣糟糕透頂的程序。代碼的內部可變狀態非常難以追蹤，而且，最終的答案還是錯的！正確答案是 `16`，但是因為 `flock_a` 在運算過程中永久地改變了，所以得出了錯誤的結果。這是 IT 部門混亂的表現，非常粗暴的計算方式。
如果你看不懂這個程序，沒關系，我也看不懂。重點是狀態和可變值非常難以追蹤，即便是在這么小的一個程序中也不例外。
我們試試另一種更函數式的寫法：
```js
var conjoin = function(flock_x, flock_y) { return flock_x + flock_y };
var breed = function(flock_x, flock_y) { return flock_x * flock_y };
var flock_a = 4;
var flock_b = 2;
var flock_c = 0;
var result = conjoin(breed(flock_b, conjoin(flock_a, flock_c)), breed(flock_a, flock_b));
//=>16
```
很好，這次我們得到了正確的答案，而且少寫了很多代碼。不過函數嵌套有點讓人費解...（我們會在第 5 章解決這個問題）。這種寫法也更優雅，不過代碼肯定是越直白越好，所以如果我們再深入挖掘，看看這段代碼究竟做了什么事，我們會發現，它不過是在進行簡單的加（`conjoin`） 和乘（`breed`）運算而已。
代碼中的兩個函數除了函數名有些特殊，其他沒有任何難以理解的地方。我們把它們重命名一下，看看它們的真面目。
```js
var add = function(x, y) { return x + y };
var multiply = function(x, y) { return x * y };
var flock_a = 4;
var flock_b = 2;
var flock_c = 0;
var result = add(multiply(flock_b, add(flock_a, flock_c)), multiply(flock_a, flock_b));
//=>16
```
這么一來，你會發現我們不過是在運用古人早已獲得的知識：
```js
// 結合律（assosiative）
add(add(x, y), z) == add(x, add(y, z));
// 交換律（commutative）
add(x, y) == add(y, x);
// 同一律（identity）
add(x, 0) == x;
// 分配律（distributive）
multiply(x, add(y,z)) == add(multiply(x, y), multiply(x, z));
```
是的，這些經典的數學定律遲早會派上用場。不過如果你一時想不起來也沒關系，多數人已經很久沒復習過這些數學知識了。我們來看看能否運用這些定律簡化這個海鷗小程序。
```js
// 原有代碼
add(multiply(flock_b, add(flock_a, flock_c)), multiply(flock_a, flock_b));
// 應用同一律，去掉多余的加法操作（add(flock_a, flock_c) == flock_a）
add(multiply(flock_b, flock_a), multiply(flock_a, flock_b));
// 再應用分配律
multiply(flock_b, add(flock_a, flock_a));
```
漂亮！除了調用的函數，一點多余的代碼都不需要寫。當然這里我們定義 `add` 和 `multiply` 是為了代碼完整性，實際上并不必要——在調用之前它們肯定已經在某個類庫里定義好了。
你可能在想“你也太偷換概念了吧，居然舉一個這么數學的例子”，或者“真實世界的應用程序比這復雜太多，不能這么簡單地推理”。我之所以選擇這樣一個例子，是因為大多數人都知道加法和乘法，所以很容易就能理解數學可以如何為我們所用。
不要感到絕望，本書后面還會穿插一些范疇學（category theory）、集合論（set theory）以及 lambda 運算的知識，教你寫更加復雜的代碼，而且一點也不輸本章這個海鷗程序的簡潔性和準確性。你也不需要成為一個數學家，本書要教給你的編程范式實踐起來就像是使用一個普通的框架或者 api 一樣。
你也許會驚訝，我們可以像上例那樣遵循函數式的范式去書寫完整的、日常的應用程序，有著優異性能的程序，簡潔且易推理的程序，以及不用每次都重新造輪子的程序。如果你是罪犯，那違法對你來說是好事；但在本書中，我們希望能夠承認并遵守數學之法。
我們希望去踐行每一部分都能完美接合的理論，希望能以一種通用的、可組合的組件來表示我們的特定問題，然后利用這些組件的特性來解決這些問題。相比命令式（稍后本書將會介紹命令式的精確定義，暫時我們還是先把重點放在函數式上）編程的那種“某某去做某事”的方式，函數式編程將會有更多的約束，不過你會震驚于這種強約束、數學性的“框架”所帶來的回報。
我們已經看到函數式的點點星光了，但在真正開始我們的旅程之前，我們要先掌握一些具體的概念。
[第 2 章：一等公民的函數](ch2.md)
