姓名：榮皓宇

學(xué)號(hào)：17101223406

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【嵌牛導(dǎo)讀】:多線程編程中響應(yīng)式和函數(shù)式兩種，比較容易混淆，本文給出其區(qū)分和各自特點(diǎn)

【嵌牛鼻子】:多線程，函數(shù)式，響應(yīng)式

【嵌牛提問(wèn)】:這兩種編程分別應(yīng)用在什么地方呢？

【嵌牛正文】:

響應(yīng)式(Reactive Programming，簡(jiǎn)稱RP)

在計(jì)算機(jī)中，響應(yīng)式編程是一種面向數(shù)據(jù)流和變化傳播的編程范式。這意味著可以在編程語(yǔ)言中很方便地表達(dá)靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)流，而相關(guān)的計(jì)算模型會(huì)自動(dòng)將變化的值通過(guò)數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳播。

傳統(tǒng)的編程方式，是順序執(zhí)行的，上一個(gè)任務(wù)沒(méi)有完成的話需要等待直至完成之后才會(huì)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。無(wú)論是提升機(jī)器的性能還是代碼的性能，本質(zhì)上都需要依賴上一個(gè)任務(wù)的完成。如果需要響應(yīng)迅速，就得把同步執(zhí)行的方式換成異步，方法執(zhí)行變成消息發(fā)送。這變成了異步編程的方式，它是響應(yīng)式編程的重要特性之一。

響應(yīng)式編程有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

異步編程：提供了合適的異步編程模型，能夠挖掘多核CPU的能力、提高效率、降低延遲和阻塞等。

數(shù)據(jù)流：基于數(shù)據(jù)流模型，響應(yīng)式編程提供一套統(tǒng)一的Stream風(fēng)格的數(shù)據(jù)處理接口。和Java 8中的Stream相比，響應(yīng)式編程除了支持靜態(tài)數(shù)據(jù)流，還支持動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流，并且允許復(fù)用和同時(shí)接入多個(gè)訂閱者。

變化傳播：簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是以一個(gè)數(shù)據(jù)流為輸入，經(jīng)過(guò)一連串操作轉(zhuǎn)化為另一個(gè)數(shù)據(jù)流，然后分發(fā)給各個(gè)訂閱者的過(guò)程。這就有點(diǎn)像函數(shù)式編程中的組合函數(shù)，將多個(gè)函數(shù)串聯(lián)起來(lái)，把一組輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為格式迥異的輸出數(shù)據(jù)。

響應(yīng)式編程一方面在用戶界面編程領(lǐng)域以及基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)畫(huà)方面都有廣泛的應(yīng)用。另一方面，在處理嵌套回調(diào)的異步事件，復(fù)雜的列表過(guò)濾和變換的時(shí)候也都有良好的表現(xiàn)。

現(xiàn)在的App無(wú)論是H5、原生還是Hybird，都會(huì)和與數(shù)據(jù)事件相關(guān)的 UI 事件進(jìn)行大量地交互，使用響應(yīng)式編程會(huì)顯得更加得心應(yīng)手。

這些年來(lái)前端比較流行的響應(yīng)式設(shè)計(jì)，實(shí)際上它是指網(wǎng)頁(yè)能夠自動(dòng)調(diào)整布局和樣式以適配不同尺寸的屏幕。跟我們這里談?wù)摰捻憫?yīng)式編程是兩個(gè)概念。

函數(shù)式(Functional Programming，簡(jiǎn)稱FP)

In computer science, functional programming is a programming paradigm that treats computation as the evaluation of mathematical functions and avoids state and mutable data.

隨著硬件能力不斷提升，單核CPU的計(jì)算能力幾乎達(dá)到了極限，CPU進(jìn)入了多核時(shí)代，程序員轉(zhuǎn)而通過(guò)并發(fā)編程、分布式系統(tǒng)來(lái)應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)。

然而并發(fā)編程并不是銀彈，做為一種基于共享內(nèi)存的并發(fā)編程，多線程編程有常見(jiàn)的死鎖、線程饑餓、race condition等問(wèn)題，而且多線程的bug難以重現(xiàn)和定位。

于是，函數(shù)式編程開(kāi)始興起。在函數(shù)式編程中，由于數(shù)據(jù)全部都是不可變的，所以沒(méi)有并發(fā)編程的問(wèn)題，是線程安全的。它將計(jì)算機(jī)運(yùn)算看做是數(shù)學(xué)中函數(shù)的計(jì)算，主要特點(diǎn)是將計(jì)算過(guò)程分解成多個(gè)可復(fù)用的函數(shù)，并且避免了狀態(tài)以及變量的概念。函數(shù)式編程雖然也可以歸結(jié)到面向過(guò)程的程序設(shè)計(jì)，但其思想更接近數(shù)學(xué)計(jì)算。

函數(shù)式編程的特點(diǎn)：

函數(shù)是"第一等公民"：所謂"第一等公民"（first class），指的是函數(shù)與其他數(shù)據(jù)類型一樣，處于平等地位，可以賦值給其他變量，也可以作為參數(shù)，傳入另一個(gè)函數(shù)，或者作為別的函數(shù)的返回值。

閉包和高階函數(shù)：閉包是起函數(shù)的作用并可以像對(duì)象一樣操作的對(duì)象。與此類似，F(xiàn)P 語(yǔ)言支持高階函數(shù)。高階函數(shù)可以用另一個(gè)函數(shù)（間接地，用一個(gè)表達(dá)式） 作為其輸入?yún)?shù)，在某些情況下，它甚至返回一個(gè)函數(shù)作為其輸出參數(shù)。這兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起使得可以用優(yōu)雅的方式進(jìn)行模塊化編程，這是使用 FP 的最大好處。

遞歸: 用遞歸做為控制流程的機(jī)制。例如在Haskell的世界中，沒(méi)有變量賦值，流程跳轉(zhuǎn)，如果要實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的功能，比如求一個(gè)數(shù)組中的最大值，都需要借助遞歸實(shí)現(xiàn)。

惰性求值(Lazy Evaluation): 它表示為“延遲求值“和”最小化求值“。惰性求值使得代碼具備了巨大的優(yōu)化潛能。支持惰性求值的編譯器會(huì)像數(shù)學(xué)家看待代數(shù)表達(dá)式那樣看待函數(shù)式編程的程序：抵消相同項(xiàng)從而避免執(zhí)行無(wú)謂的代碼，安排代碼執(zhí)行順序從而實(shí)現(xiàn)更高的執(zhí)行效率甚至是減少錯(cuò)誤。 惰性求值另一個(gè)重要的好處是它可以構(gòu)造一個(gè)無(wú)限的數(shù)據(jù)類型，無(wú)需要擔(dān)心由無(wú)窮計(jì)算所導(dǎo)致的 out-of-memory 錯(cuò)誤。

沒(méi)有"副作用"(side effect)：指的是函數(shù)內(nèi)部與外部互動(dòng)（最典型的情況，就是修改全局變量的值），產(chǎn)生運(yùn)算以外的其他結(jié)果。函數(shù)式編程強(qiáng)調(diào)沒(méi)有"副作用"，意味著函數(shù)要保持獨(dú)立，所有功能就是返回一個(gè)新的值，沒(méi)有其他行為，尤其是不得修改外部變量的值。

既然函數(shù)式編程已經(jīng)能夠解決并發(fā)的問(wèn)題，為何還需要響應(yīng)式編程呢？

函數(shù)響應(yīng)式(Functional Reactive Programming，簡(jiǎn)稱FRP)

函數(shù)響應(yīng)式結(jié)合了函數(shù)式和響應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)，把函數(shù)范式里的一套思路和響應(yīng)式編程合起來(lái)就是函數(shù)響應(yīng)式編程。

我們知道，傳統(tǒng)的面向?qū)ο缶幊掏ㄟ^(guò)抽象出的對(duì)象關(guān)系來(lái)解決問(wèn)題。函數(shù)式編程通過(guò)function的組合來(lái)解決問(wèn)題，響應(yīng)式編程通過(guò)函數(shù)式編程的方式來(lái)解決回調(diào)地獄的問(wèn)題。

用傳統(tǒng)的面向?qū)ο髞?lái)處理異步事件不是很直觀，處理并發(fā)也是件麻煩的事情，所以才產(chǎn)生了函數(shù)響應(yīng)式編程。

小結(jié)

函數(shù)式編程和響應(yīng)式編程是兩個(gè)不同的概念，剛接觸RxJava那會(huì)我也經(jīng)常搞混兩者的概念。

兩者的結(jié)合函數(shù)響應(yīng)式編程確實(shí)是給開(kāi)發(fā)帶來(lái)了一種新的方式和思維上的突破。

作者：fengzhizi715

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