函数式编程为什么重要？

软件的解决方案变得越来越复杂，所以很有必要为了以后的维护和拓展进行良好的构造。软件工程师试着在不同的部分和层次中，用又小又逻辑抽象将软件模块化。将代码分离成小块可以将问题分开处理。这个处理方式可以促进团队合作，因为不同的工程师可以负责不同的部分。当然，他们也能为软件中特别的部分工作，并且不需要了解其他部分的内容。
对于大多的数的项目和编程语言，将软件分成小块并不是最大的难点。例如在面向对象编程（OOP）中，软件被分为如同包，类，接口，方法。工程师倾向于通过域，逻辑，层次去划分软件的构造块。类被用来创建实例与对象。就如同名字一样，在面向对象编程中最重要的构造块是对象。工程师处理对象需要将对象的角色和责任变得简单明了。
在面向对象编程中，将不同的构造块连接起来并不像将它们分开一样简单。将不同的对象链接起来可能会在它们之间建立强耦合关系。在OOP中，耦合是复杂度最大的来源。一个在模块或者类中的改变能强制改变所有耦合的模块和类。所以一部分模块或者类因为它们之间的耦合可能很难被重用和测试。
软件工程师通过良好的构造软件和应用不同的规则和设计模式去松散耦合。比如，单一职责，开闭原则，里斯替换原则，接口隔离和倒置依赖原则，当一起被充分运用的时候，软件也变得容易维护和拓展。
虽然它能够降低耦合度，简化软件结构，但是管理内存，引用实例和测试不同的对象依然比较困难，因为在OOP中，对象的变化是对外开放的。
在函数式编程中，纯函数是最重要的构造块。纯函数不依赖它们外部的数据，也不会改变它们外部的数据。纯函数很容易测试因为它们永远提供相同的结果。
纯函数能够在不同的线程或处理器上执行，并且不需要任何处理多线程或者多进程的机制。对于OOP上需要复杂处理的多核心编程机制，这是函数式编程对于非常重要的优点。另外，因为硬件工程师最终会打破光速的限制，为多核心电脑编程也会变得越来越重要。
虽然在近期电脑的时钟频率不会变得更快，但是为了有更多的赫兹（秒周期），硬件工程师会加入更多的处理器在芯片上。我们看不出来这种方式最终会让我们的电脑中有多少个处理器。更多的处理器被用在程序上意味着需要一个更复杂的多线程多核心的机制去处理。
函数式编程消除了复杂的多核心编程机制的需要，同时纯函数不依赖于任何外界的实例或者数据， 这使得很容易修改纯函数的同时不影响其他部分。

什么是函数式编程。

软件的解决方案变得越来越复杂，所以很有必要为了以后的维护和拓展进行良好的构造。软件工程师试着在不同的部分和层次中，用又小又逻辑抽象将软件模块化。将代码分离成小块可以将问题分开处理。这个处理方式可以促进团队合作，因为不同的工程师可以负责不同的部分。当然，他们也能为软件中特别的部分工作，并且不需要了解其他部分的内容。
对于大多的数的项目和编程语言，将软件分成小块并不是最大的难点。例如在面向对象编程（OOP）中，软件被分为如同包，类，接口，方法。工程师倾向于通过域，逻辑，层次去划分软件的构造块。类被用来创建实例与对象。就如同名字一样，在面向对象编程中最重要的构造块是对象。工程师处理对象需要将对象的角色和责任变得简单明了。
在面向对象编程中，将不同的构造块连接起来并不像将它们分开一样简单。将不同的对象链接起来可能会在它们之间建立强耦合关系。在OOP中，耦合是复杂度最大的来源。一个在模块或者类中的改变能强制改变所有耦合的模块和类。所以一部分模块或者类因为它们之间的耦合可能很难被重用和测试。
软件工程师通过良好的构造软件和应用不同的规则和设计模式去松散耦合。比如，单一职责，开闭原则，里斯替换原则，接口隔离和倒置依赖原则，当一起被充分运用的时候，软件也变得容易维护和拓展。
虽然它能够降低耦合度，简化软件结构，但是管理内存，引用实例和测试不同的对象依然比较困难，因为在OOP中，对象的变化是对外开放的。
在函数式编程中，纯函数是最重要的构造块。纯函数不依赖它们外部的数据，也不会改变它们外部的数据。纯函数很容易测试因为它们永远提供相同的结果。
纯函数能够在不同的线程或处理器上执行，并且不需要任何处理多线程或者多进程的机制。对于OOP上需要复杂处理的多核心编程机制，这是函数式编程对于非常重要的优点。另外，因为硬件工程师最终会打破光速的限制，为多核心电脑编程也会变得越来越重要。
虽然在近期电脑的时钟频率不会变得更快，但是为了有更多的赫兹（秒周期），硬件工程师会加入更多的处理器在芯片上。我们看不出来这种方式最终会让我们的电脑中有多少个处理器。更多的处理器被用在程序上意味着需要一个更复杂的多线程多核心的机制去处理。
函数式编程消除了复杂的多核心编程机制的需要，同时纯函数不依赖于任何外界的实例或者数据， 这使得很容易修改纯函数的同时不影响其他部分。

什么是函数式编程。

现在我们知道了函数式编程为什么重要，但是什么是函数式编程呢？现在已经有了很多关于它的宣传与定义，但是简单来讲他是一个以模型计算的评估表达式的编程方式。函数式编程是一个声明性编程方式，对立的面向对象编程则是一个命令型编程方式。
理论上来讲，函数式编程使用了数学上范畴论的概念。虽然我们不是一定要知道范畴论才能进行函数式编程，但是学习它会帮助我们抓住一些先进的概念，比如： functors, applicative functors, and monads。我们将了解范畴论，然后学习它与函数式编程的关系，所以现在我们不会讨论数学，只是抓出函数式编程实用的外表。
我们会通过下面这个例子去理解函数式编程与面向对象编程的区别，下面的例子给了两种方法去计算数组中元素的乘积：

let numbers = [9, 29, 19, 79]
// Imperative example
var tripledNumbers:[Int] = []
for number in numbers {
    tripledNumbers.append(number * 3)
}
print(tripledNumbers)
// Declarative example
let tripledIntNumbers = numbers.map({ number in 3 * number })
print(tripledIntNumbers)

在命令式的例子中，我们给了一个循环去遍历数组中的元素，然后乘以3，最后加入一个新的数组。在声明式的例子中，我们只声明了数字应该怎么被映射。我们在接下来的章节中会有更多的声明式编程的例子。
在函数式编程中，函数是基础的构造块。在面向对象编程中，程序由执行时可以改变类的状态的类与语句组成。
函数式编程避免了使用可变的状态。避免使用可变的状态使得代码易于被测试，阅读，理解，虽然在文件和数据库的操作中，很难避免使用可变的状态。
函数式编程需要函数有一等的地位。一等函数被看做像可以作为函数的参数和返回值。
函数能形成高阶函数，可以将其他函数作为它们的参数。高阶函数被用于重构代码，减少重复的数量。稿件函数也能被用于补充领域专用语言(DSL)。
纯函数不依赖也不改变任何它们外界的数据。纯函数在每一次被执行的使用都会提供相同的结果。纯函数的这个属性被称为引用透明性，它可以在代码中得到相同的结果。
在函数式编程中，表达式能够被延迟执行。比如，在下面的代码例子中，只有第一个元素被执行了：

let oneToFour = [1, 2, 3, 4]
let firstNumber = oneToFour.lazy.map({ $0 * 3}).first!
print(firstNumber) // The result is going to be 3

Lazy的关键字在这个例子中被用于得到一个lazy版本的集合，所以只有数组中第一个元素被乘以3，其余的元素都没有被映射。