Clojure Distilled 指南：解析 Clojure 核心概念与学习方法

学习 Clojure 的难点并不在于它的语法——它的语法恰恰极其简单——而在于你必须学会用新的方法去解决问题。因此，我们会着重理解核心概念，以及如何将它们组合起来，以函数式的方式解决问题。

所有主流语言都属于同一个语系。学会其中一门语言之后，再学另一门几乎不费什么力气。通常，你只需要学一些语法糖和标准库里常用的函数，就能高效干活了。偶尔会冒出一两个新概念，但你现有的大部分技能都可以轻松迁移过去。

Clojure 则不是这样。作为 Lisp 方言，它来自另一个语系，要想用得得心应手，就必须学习新的概念。如果代码乍看之下难以阅读，你完全不必气馁。我向你保证，这种语法本身并不难懂，而且稍加练习，你甚至可能发现情况恰恰相反。

本指南的目标是概述要用好 Clojure 所必需的核心概念。我们先来看看函数式风格的一些关键优势，以及你究竟为什么要学一门函数式语言。

Clojure 是一门函数式语言。这让它非常适合编写大型应用。随着应用不断增长，能够孤立地对它的各个组成部分进行推理变得至关重要。反过来，用天生可测试、可复用的组件来构建代码也大有价值。我们来看看为什么函数式方法在这里如此契合。

函数式语言非常适合编写大型应用，因为它们摒弃全局状态，推崇以不可变性为默认。拥有不可变的共享状态，让我们能够安全地孤立推理应用的各个部分。乍看之下，使用不可变数据结构这个想法似乎是不必要的限制。然而，我们很快就会看到，函数式风格的许多好处都直接源于这一点。

可变数据可以按值传递，也可以按引用传递。安全的做法是按值传递，因为它保证对数据的任何修改都留在局部作用域内。可惜这种做法效率极低，所以大多数语言改为按引用传递数据。

按引用传递数据很快，但会让代码难以推理。要想安全地操作数据，你必须知道它在哪些地方可能被引用。复杂度会随着应用规模增长。越多代码能访问某份数据，你脑子里要同时抛接的球就越多。

不可变数据结构为我们提供了应对上述困境的巧妙替代方案。每次对数据结构做修改，都会创建一个新版本。这样我们就获得了与朴素复制数据相同的保证，却只需付出与修改规模成正比的代价。

就像垃圾回收让我们不必手动跟踪数据的分配与释放一样，不可变数据结构让我们不必手动管理数据引用。从使用者的角度看，我们每次修改时只是“复制”了数据。语言会负责弄清楚哪些部分在不再使用后可以被清理掉。

拥有这样的数据结构，有助于编写纯函数。纯函数就是没有副作用的函数。这类函数不依赖输入之外的任何状态，运行时也不修改任何外部状态。给定相同的参数，函数总是产生相同的结果，与应用全局状态无关。

这样的函数可以被安全地孤立推理，因为我们可以保证它们只能修改自己的局部作用域。它们为我们提供了自包含的组件，可以组合起来构建复杂的行为。这类代码被称为具有引用透明性。

面向对象语言用类来实现组合。每个类中的数据与和它相关的逻辑紧密耦合。每个类代表一个特定的领域，写在其中的方法很难在该领域之外复用。当我们想复用已有代码时，往往不得不求助于适配器和包装器之类的模式。

在这类语言中，重点主要在于用类对状态建模。数据被视为整个过程的附属品。函数式编程把数据推到前台，鼓励我们以数据变换的角度来思考问题。

在函数式语言中，逻辑与数据保持分离。Clojure 提供了一小组通用数据结构，比如 list、vector、map 和 set。语言中所有函数都作用于相同的数据结构，让我们无需任何额外的繁文缛节就能把它们组合起来。采用这种方法，函数就成了核心的可复用组件。

每个函数代表我们希望施加于数据上的某种变换。当需要解决问题时，我们只需把它拆解成一系列变换，并将这些变换映射到相应的函数上。函数刻画任务如何完成，而函数的组合则说明要完成什么。把“做什么”与“怎么做”分开的代码，被称为声明式代码。

以迭代为例。用命令式风格，我们会写一个循环，把每一步要执行的逻辑放进去。相比之下，函数式做法是使用一个迭代器函数，把迭代过程中要执行的逻辑作为参数传进去。

（原文较长，此处译出前 6000 字，完整内容请点「打开原文」。）