take, map и range – это функции. В языке Lisp вызов функции производится помещением ее имени в круглые скобки. Например, (range) – это вызов функции range.
Выражение (fn [x] (* x x)) – это анонимная функция, которая, в свою очередь, вызывает функцию умножения и передает ей две копии входного аргумента. Иными словами, она вычисляет квадрат заданного числа.
Взглянем на эту программу еще раз, начав с самого внутреннего вызова функции:
• функция range возвращает бесконечный список целых чисел, начиная с 0;
• этот список передается функции map, которая вызывает анонимную функцию для вычисления квадрата каждого элемента и производит бесконечный список квадратов;
• список квадратов передается функции take, которая возвращает новый список, содержащий только первые 25 элементов;
• функция println выводит этот самый список квадратов первых 25 целых чисел.
Если вас напугало упоминание бесконечных списков, не волнуйтесь. В действительности программа создаст только первые 25 элементов этих бесконечных списков. Дело в том, что новые элементы бесконечных списков не создаются, пока программа не обратится к ним.
Если все вышесказанное показалось вам запутанным и непонятным, тогда можете отложить эту книгу и прекрасно провести время, изучая функциональное программирование и язык Clojure. В этой книге я не буду рассматривать эти темы, так как не это является моей целью.
Моя цель – показать важнейшее отличие между программами на Clojure и Java. В программе на Java используется изменяемая переменная – переменная, состояние которой изменяется в ходе выполнения программы. Это переменная i – переменная цикла. В программе на Clojure, напротив, нет изменяемых переменных. В ней присутствуют инициализируемые переменные, такие как x, но они никогда не изменяются.
В результате мы пришли к удивительному утверждению: переменные в функциональных языках не изменяются.
Неизменяемость и архитектура
Почему этот аспект важен с архитектурной точки зрения? Почему архитектора должна волновать изменчивость переменных? Ответ на этот вопрос до нелепого прост: все состояния гонки (race condition), взаимоблокировки (deadlocks) и проблемы параллельного обновления обусловлены изменяемостью переменных. Если в программе нет изменяемых переменных, она никогда не окажется в состоянии гонки и никогда не столкнется с проблемами одновременного изменения. В отсутствие изменяемых блокировок программа не может попасть в состояние взаимоблокировки.
Иными словами, все проблемы, характерные для приложений с конкурирующими вычислениями, – с которыми нам приходится сталкиваться, когда требуется организовать многопоточное выполнение и задействовать вычислительную мощность нескольких процессоров, исчезают сами собой в отсутствие изменяемых переменных.
Вы, как архитектор, обязаны интересоваться проблемами конкуренции. Вы должны гарантировать надежность и устойчивость проектируемых вами систем в многопоточном и многопроцессорном окружении. И один из главных вопросов, которые вы должны задать себе: достижима ли неизменяемость на практике?
Ответ на этот вопрос таков: да, если у вас есть неограниченный объем памяти и процессор
