最近，我被指控反對函數(shù)式編程，因?yàn)槲覍?shí)用程序類稱為反模式 。 絕對是錯(cuò)的！ 好吧，我確實(shí)認(rèn)為它們是一種糟糕的反模式，但是它們與函數(shù)式編程無關(guān)。 我相信有兩個(gè)基本原因。 首先，函數(shù)式編程是聲明性的，而實(shí)用程序類的方法則是必不可少的。 其次，函數(shù)式編程基于lambda演算，其中可以將函數(shù)分配給變量。 從這個(gè)意義上說，實(shí)用程序類方法不是函數(shù)。 我將在一分鐘內(nèi)解碼這些語句。

在Java中，對于Guava ， Apache Commons等人積極推廣的這些丑陋的實(shí)用程序類，基本上有兩種有效的替代方法。 第一個(gè)是傳統(tǒng)類的使用，第二個(gè)是Java 8 lambda 。 現(xiàn)在，讓我們看看為什么實(shí)用程序類與函數(shù)式編程甚至不一樣，以及這種誤解來自何處。

彩色我?guī)觳祭锟?#xff08;2005）：布萊恩·庫克（Brian W. Cook）

這是來自Java 1.0的實(shí)用程序類Math的典型示例：

public class Math {public static double abs(double a);// a few dozens of other methods of the same style }

當(dāng)您要計(jì)算浮點(diǎn)數(shù)的絕對值時(shí)，將使用以下方法：

double x = Math.abs(3.1415926d);

它出什么問題了？ 我們需要一個(gè)函數(shù)，并且可以從Math類中獲得它。 該類內(nèi)部有許多有用的函數(shù)，可用于許多典型的數(shù)學(xué)運(yùn)算，例如計(jì)算最大值，最小值，正弦，余弦等。 只看任何商業(yè)或開源產(chǎn)品。 自發(fā)明Java以來??，這些實(shí)用程序類到處都有使用（此Math類是在Java的第一個(gè)版本中引入的）。 好吧，從技術(shù)上講沒有錯(cuò)。 該代碼將起作用。 但這不是面向?qū)ο蟮木幊獭?相反，它是必須的和程序的。 我們在乎嗎？ 好吧，由您決定。 讓我們看看有什么區(qū)別。

基本上有兩種不同的方法：聲明式和命令式。

命令式編程的重點(diǎn)是描述一個(gè)程序在改變程序狀態(tài)的語句方面如何運(yùn)作的 。 我們剛剛在上面看到了命令式編程的示例。 這是另一個(gè)（這是與OOP無關(guān)的純命令式/過程式編程）：

public class MyMath {public double f(double a, double b) {double max = Math.max(a, b);double x = Math.abs(max);return x;} }

聲明式編程的重點(diǎn)是程序應(yīng)該完成什么不規(guī)定如何做到這一點(diǎn)的動(dòng)作序列方面采取。 這就是在功能編程語言Lisp中相同代碼的外觀：

(defun f (a b) (abs (max a b)))

有什么收獲？ 語法不同嗎？ 并不是的。

命令式和聲明式之間的區(qū)別有很多定義 ，但是我會(huì)盡力而為。 在此方案中，與該f函數(shù)/方法交互的角色基本上有三個(gè)： 買主 ，結(jié)果打包者和結(jié)果消費(fèi)者 。 假設(shè)我這樣調(diào)用此函數(shù)：

public void foo() {double x = this.calc(5, -7);System.out.println("max+abs equals to " + x); } private double calc(double a, double b) {double x = Math.f(a, b);return x; }

在這里，方法calc()是買方，方法Math.f()是結(jié)果的打包程序，而方法foo()是消費(fèi)者。 無論使用哪種編程風(fēng)格，總有以下三個(gè)人參與：購買者，包裝者和消費(fèi)者。

假設(shè)您是買家，并且想為您的（女友）朋友購買禮物。 第一種選擇是去一家商店，支付50美元，讓他們?yōu)槟b香水，然后將其交付給朋友（并得到一個(gè)吻）。 這是當(dāng)務(wù)之急的風(fēng)格。

第二種選擇是去一家商店，支付50美元，并獲得一張禮品卡。 然后，您將此卡片出示給朋友（并得到一個(gè)吻）。 當(dāng)他或她決定將其轉(zhuǎn)換為香水時(shí)，他或她將前往商店并購買。 這是一種聲明式樣式。

看到不同？

在第一種情況下，當(dāng)務(wù)之急是，您迫使包裝商（一家美容店）找到庫存的香水，將其包裝，然后將其作為即用型產(chǎn)品展示給您。 在第二種情況下，這是聲明性的，您只是從商店那里得到了一個(gè)承諾，即最終，在必要時(shí)，工作人員會(huì)找到庫存的香水，將其包裝，然后提供給需要的人。 如果您的朋友從不使用該禮品卡去商店，則香水將保留庫存。

而且，您的朋友可以將該禮品卡用作產(chǎn)品本身，而無需訪問商店。 他或她可以代之以將其作為禮物贈(zèng)送給其他人，或僅將其換成另一張卡或產(chǎn)品。 禮品卡本身就是產(chǎn)品！

因此，區(qū)別在于消費(fèi)者所得到的是-可以使用的產(chǎn)品（必須）或該產(chǎn)品的憑證，可以在以后將其轉(zhuǎn)換為真實(shí)的產(chǎn)品（說明性）。

實(shí)用程序類（例如JDK中的Math或Apache Commons中的StringUtils返回準(zhǔn)備立即使用的產(chǎn)品，而Lisp和其他功能語言中的函數(shù)返回“憑單”。 例如，如果您在Lisp中調(diào)用max函數(shù)，則只有在您實(shí)際開始使用它時(shí)，才計(jì)算兩個(gè)數(shù)字之間的實(shí)際最大值：

(let (x (max 1 5))(print "X equals to " x))

在此print實(shí)際開始將字符輸出到屏幕之前， max函數(shù)將不會(huì)被調(diào)用。 x是您嘗試“購買” 1至5之間的最大值時(shí)返回給您的“憑單”。

但是請注意，將Java靜態(tài)函數(shù)一個(gè)嵌套到另一個(gè)嵌套并不能使它們具有聲明性。 該代碼仍然勢在必行，因?yàn)樗膱?zhí)行可以在此處和現(xiàn)在提供結(jié)果：

public class MyMath {public double f(double a, double b) {return Math.abs(Math.max(a, b));} }

“好吧，”您可能會(huì)說，“我明白了，但是為什么聲明式風(fēng)格比命令式風(fēng)格更好？ 有什么大不了的？” 我明白了。 首先讓我展示一下函數(shù)編程中的函數(shù)與OOP中的靜態(tài)方法之間的區(qū)別。 如上所述，這是實(shí)用程序類和函數(shù)式編程之間的第二大區(qū)別。

在任何函數(shù)式編程語言中，您都可以這樣做：

(defun foo (x) (x 5))

然后，稍后可以將其稱為x ：

(defun bar (x) (+ x 1)) // defining function bar (print (foo bar)) // passing bar as an argument to foo

就函數(shù)式編程而言，Java中的靜態(tài)方法不是函數(shù) 。 您無法使用靜態(tài)方法執(zhí)行任何此類操作。 您可以將靜態(tài)方法作為參數(shù)傳遞給另一個(gè)方法。 基本上，靜態(tài)方法是過程，或者簡而言之，是以唯一名稱分組的Java語句。 訪問它們的唯一方法是調(diào)用過程并將所有必要的參數(shù)傳遞給該過程。 該過程將計(jì)算出一些內(nèi)容并返回立即可以使用的結(jié)果。

現(xiàn)在我們可以聽到最后一個(gè)問題，我可以聽到你問：“好吧，實(shí)用程序類不是函數(shù)式編程，但是它們看起來像函數(shù)式編程，它們運(yùn)行非常快，并且非常易于使用。 為什么不使用它們？ 當(dāng)20年的Java歷史證明實(shí)用程序類是每個(gè)Java開發(fā)人員的主要工具時(shí)，為什么要追求完美？”

除了我經(jīng)常被指控的OOP原教旨主義外，還有一些非常實(shí)際的原因（順便說一句，我是OOP原教旨主義者）：

可測性 。 對實(shí)用程序類中的靜態(tài)方法的調(diào)用是硬編碼的依賴項(xiàng)，出于測試目的，它們永遠(yuǎn)不會(huì)被破壞。 如果您的班級正在調(diào)用FileUtils.readFile() ，那么在不使用磁盤上實(shí)際文件的情況下，我將永遠(yuǎn)無法對其進(jìn)行測試。

效率 。 實(shí)用程序類由于其強(qiáng)制性而比它們的聲明性替代方法效率低得多。 他們只是在此時(shí)此地進(jìn)行所有計(jì)算，即使在沒有必要的情況下也占用處理器資源。 StringUtils.split()不會(huì)返回將字符串分解成塊的承諾，而是立即將其分解。 即使“買方”只要求第一個(gè)，它也將其分解為所有可能的塊。

可讀性 。 實(shí)用程序類往往很大（嘗試從Apache Commons讀取StringUtils或FileUtils的源代碼）。 實(shí)用程序類中缺少關(guān)注點(diǎn)分離的整個(gè)想法，這使OOP如此美觀。 他們只是將所有可能的過程放入一個(gè)巨大的.java文件中，當(dāng)它超過十二種靜態(tài)方法時(shí)，該文件將變得絕對無法維護(hù)。

最后，讓我重申一下：實(shí)用程序類與函數(shù)式編程無關(guān)。 它們只是靜態(tài)方法的包，這是命令程序。 無論您要聲明多少個(gè)物體，又要縮小多少物體，都應(yīng)盡量遠(yuǎn)離它們并使用堅(jiān)固的，有凝聚力的物體。

翻譯自: https://www.javacodegeeks.com/2015/03/utility-classes-have-nothing-to-do-with-functional-programming.html

總結(jié)

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