水管模型
這一章，我們要回到一個問題，到底函式式和過程式的程式設計思路到底在哪裡？我們這裡提供一個形象的比喻。
過程式--屋子物件
過程式思維裡，每一個可變變數、函式/過程指稱的符號，類似告訴你一個屋子的名字。對一個靜態語言來說，我們可能還需要屋子裡只能放什麼東西。然後，我們每一次呼叫一次函式/過程，就是將對對應屋子裡的函式取出來，以及其他屋子裡的物件取出來，按照函式的方式重新整理，把結果放到原先的屋子或者新的屋子裡。（注意這個描述和圖靈機其實是類似的。）
但是，這個屋子可能會更復雜，我們可能有時候會參考別的屋子裡的情況，甚至另一棟房子裡的屋子（其他模組、第三方外掛），或者甚至是天氣和社會新聞（環境變數、硬體）來盤算每一次整理物件的邏輯（即函式）。這個是「屋子-物件」模型中，最讓人困惑的事。如果你天氣不好，或者別的屋子的情況有問題，你的整理物件的規則可能就有很大的問題，而且溯因是困難的。這個我們也在001中介紹過這個問題。
函式式--水管和資料流
在函數語言程式設計中，我們的模型是編造一些列的水管，水管就是函式式中的函式。我們的目標就是事先將各種函式水管給架設好管道系統。然後將水（資料/不可變引數）倒入進去，等待水管的另一頭流出結果就好了。就像下面的圖顯示的那樣：
stateDiagram-v2
[*] --> function
function --> [*]compose
我們到目前為止，可以想到的最簡單的就是將水管相連。比如，在做文字處理的時候，我們很有可能會有以下的操作。這個就是典型的水管拼接的過程，我們只需要維護分詞、變小寫、刪除stopword、詞幹化這幾個函式即可。
stateDiagram-v2
[*] --> 分詞
分詞 --> 變小寫
變小寫 --> 刪除stopwords
刪除stopwords --> 詞幹化
詞幹化 --> [*]當然，我們可以一步步把水倒到水管裡，取出來再倒到另一個水管。那何不我們就直接事先幫水管串起來。這個操作也被稱為compose(用符號\(\circ\)表示)，數學表述如下：
$$(f \circ g) x = f(g(x))$$
我們給出一個簡單的Python實現：
from functools import reduce
def compose(*args):
"""數學中的compose
>>> from fppy.base import compose
>>> compose(lambda x: x+1, lambda x: x**2)(1)
>>> 4
"""
return reduce(lambda f, g: lambda x: f(g(x)), args, lambda x: x)比如我們就可以把下面的f1、f2、f3給串起來了：
>>> f1 = lambda x: x + 1
>>> f2 = lambda y: y * 2
>>> f3 = lambda z: z / 3
>>> compose(f3, f2, f1)(1)
1.3333333333333333
>>> h(g(f(1)))
1.3333333333333333
不過有時候，compose的順序會讓人困惑，我個人喜歡下面and_then的表述：
def and_then(*args):
return reduce(lambda f, g: lambda x: g(f(x)), args)對我個人而言這樣子會更明確：
>>> and_then(f, g, h)(1)
1.3333333333333333不過在具體實現裡，我們其實用到了作為引數的函式的概念，這個也是函數語言程式設計中「函式是一等公民」的表現，具體各種水管模式（聽起來我們是長鬍子的法國水管工）我們將在下面的文章中一一展現。