高階函數（higher-order function）是指把另一個函數作為參數或返回值的函數。例如 在JavaScript語言中，Function是頂級類型。一個函數就是類型為 Function的頂級對象，自 然就可以作為另一個函數的參數或返回值。例如在Microsoft AJAX Library（ASP.NET AJAX 的客戶端類庫）中有一個被廣泛使用的createDelegate方法。該方法接受一個對象A和一個函 數F作為參數，並返回一個函數R。當調用函 數R時，F函數將被調用，並且保證無論在什麼上 下文中，F的this引用都會指向對象A：
Function.createDelegate = function(instance, func) {
return function() {
return callback.apply(a, arguments);
}
}
委托是.NET平台中一種特殊的類型。有人說，它是一種強類型的函數指針。這種說法雖然 細節上略失偏頗，但是從功能和作用上講不無道理。有了委 托類型，一個方法就能被封裝成 一個對象被作為另一個方法的參數或返回值，這自然就為.NET平台上的語言（例如C#， VB.NET）引入了對高階函數的“ 原生支持”1。例如在System.Array類中就有許 多靜態的高階函數，其中的ConvertAll方法可謂是最常用的高階函數之一了：
private static DateTime StringToDateTime(string s) {
return DateTime.ParseExact(s, "yyyy-MM-dd", null);
}
static void Main(string[] args) {
string[] dateStrings = new string[] {
"2009-01-01", "2009-01-02", "2009-01-03",
"2009-01-04", "2009-01-05", "2009-01-06",
};
DateTime[] dates = Array.ConvertAll<string, DateTime>(
dateStrings, new Converter<string, DateTime> (StringToDateTime));
}
ConvertAll
將一個數組映射為另一個數組，就好像Ruby中array類型的map方法一樣，但是如果您會發 現ruby的“內聯”寫法會方便許多。於是在C# 2.0中，又引入了匿名方法這一構建委托對象 的方式：
string[] dateStrings = new string[] {
"2009-01-01", "2009-01-02", "2009-01-03",
"2009-01-04", "2009-01-05", "2009-01-06",
};
DateTime[] dates = Array.ConvertAll<string, DateTime>(
dateStrings,
delegate(string s) {
return DateTime.ParseExact(s, "yyyy-MM-dd", null);
});
匿名方法並不只是“匿名”的方法，它甚至可以構造一個閉包給開發帶來極大的便利。可 見在2.0中已經為高階函數在C#中的運用打下了堅實的基 礎。而且，由於新增了Lambda表達 式和擴展方法等語言特性，再加上范型類型的自動判斷，在C# 3.0中使用匿名方法更是異常 簡潔，甚至與ruby的語法如出一轍：
IEnumerable<DateTime> dates = dateStrings.Select(
s => DateTime.ParseExact(s, "yyyy-MM-dd", null));
從理論上說，委托從在.NET 1.x環境中即得到了完整的支持，但是直到C# 3.0之後高階函 數在.NET中的應用切實地推廣開來。善於使用高階函數的特性能夠有效地提高開發效率，同 時使代碼變得優雅、高效。為了方便開 發，.NET 3.5中甚至定義了三種泛化的委托類型： Action<>、Predicate<>以及Func<>，讓開發人員可 以在項目中直接使 用。如今，微軟官方的各種框架和類庫（例如著名的並行庫）中對於高階函數的使用幾乎將 其變成了一種事實標准。在這一點上，Lambda表達式和匿名方法可謂居功至偉。
高階函數的一個重要特點就是對參數方法的延遲執行。例如，對於普通的方法調用方式來 說：
DoSomething(Method1(), Method2(), Method3());
代碼中涉及到的四個方法調用順序已經完全確定：只有當Method1、Method2和Method3三 個方法依次調用完畢並返回之後，DoSomething方法才會執行。然而，如果我們改變 DoSomething方法的簽名，並使用這樣的方式：
DoSomething(() => Method1(), () => Method2(), () => Method3());
這樣，四個方法中DoSomething方法肯定首先被調用，然後根據方法體內的具體實現，其 余三個方法可能被調用任意次數——甚至一次也不會 被調用。利用這個特性，即“提供方法 體，但是不執行”，我們就可以在某些邏輯不確定的情況下避免不必要的開銷。例如，如果 不使用高階函數，一段處理數據的 邏輯可能是這樣的：
void Process(object dataThatIsExpensiveToGet) {
bool canProcess = GetWhetherDataCanBeProcessedOrNot();
if (canProcess) {
DoSomeThing(dataThatIsExpensiveToGet);
}
}
在上例中，Process方法只有在滿足特定前提的情況下才對參數進行處理，而且在很多時 候這個前提條件必須在Process方法中才能判斷。 這時，如果參數本身需要昂貴的代價才能 獲得，那麼獲取參數的損耗就白白被浪費了。為了避免這種無謂的消耗，我們可以在設計 Process方法API時使用 如下辦法：
void Process(Func<object> expensiveDataGetter) {
bool canProcess = GetWhetherDataCanBeProcessedOrNot();
if (canProcess) {
object dataToProcess = expensiveDataGetter();
DoSomeThing(dataToProcess);
}
}
這樣，我們就可以使用如下的方式來調用Process方法：
// Process(GetExpensiveData(args));
Process(() => GetExpensiveData(args));
與注釋掉的代碼相比，消耗巨大GetExpensiveData方法並不會被直接調用，而只有在 Process方法內滿足前提條件時才會執行。有時候，我們甚至可以在第一個參數方法滿足特定 條件時才執行另一個參數方法。在《您善於使用匿名函數嗎？》一文中的CacheHelper便是這 樣一個例子：
public static class CacheHelper
{
public delegate bool CacheGetter<TData>(out TData data);
public static TData Get<TData>(
CacheGetter<TData> cacheGetter, /* get data from cache */
Func<TData> sourceGetter, /* get data from source (fairly expensive) */
Action<TData> cacheSetter /* set the data to cache */)
{
TData data;
if (cacheGetter(out data)) {
return data;
}
data = sourceGetter();
cacheSetter(data);
return data;
}
}
CacheHelper的Get方法接受三個委托對象作為參數，只有當第一個方法（從緩存中獲取對 象）返回為False時，才會執行第二個（從 相對昂貴的數據源獲取數據）和第三個方法（將 數據源中得到的數據放入緩存）。同時，這個示例也展示了高階方法的另一個常用特點：封 裝一段通用的邏輯，將邏 輯中特定部分的交由外部實現——這不就是“模板方法（Template Method）模式”嗎？高階函數從某個角度可以看成是一種輕量級的模板方法實現，它提供了 模板方法中的主要特性，但是不需要使用“繼承”這種耦合性很高 的擴展方式。而且，由於 可以為一個委托參數提供任意的實現，我們也可以在某些場景下用它來代替“策略 （Strategy）模式”的使用。
不過也由此可見，高階函數並不一定需要“函數指針”或“委托類型”的支持。事實上， 面向對象語言中的對象可以攜帶方法，而一個方法可以接受另一 個對象作為參數（或返回一 個對象），那麼這個方法自然也就相當於一個接受或返回方法的“高階函數”了。例如，我 們可以使用Java來實現如上的CacheHelper輔助類：
public interface Func<T> {
T execute();
}
public interface Action<T> {
void execute(T data);
}
public class CacheHelper {
public static<T> T get(
Func<T> cacheGetter,
Func<T> sourceGetter,
Action<T> cacheSetter)
{
T data = cacheGetter.execute();
if (data == null) {
data = sourceGetter.execute();
cacheSetter.execute(data);
}
return data;
}
}
不過從C#的演變過程中可以看出，高階函數的特性要真正得到推廣，也必須由“匿名方法 ”等更多特性加以輔佐才行。Java中的“匿名類”與C#中的“匿名方法”有異曲同工之處， 例如，開發人員同樣可以使用內聯的寫法來調用CacheHelper：
public Object getData()
{
return CacheHelper.get(
new Func<Object>() {
public Object execute() {
/* get data from cache */
return null;
}
},
new Func<Object>() {
public Object execute() {
/* get data from source (fairly expensive) */
return null;
}
},
new Action<Object>() {
public void execute(Object data) {
/* set the data to cache */
}
});
}
可惜，有些時候類似的代碼在Java語言中相對並不那麼實用。其原因可能是因為Java中“ 匿名類”語法較為復雜，且匿名類的內部邏輯無法修改調用方法裡的局部變量——由此也可 對比出C#中匿名函數這一特性的美妙之處。
注1：嚴格來說，.NET只是提供了一個平台，一個“運行時（CLR）”，但“高階函數”其 實是個語言方面的概念。我們可以在.NET上實現任意一種語 言，而這種語言就算沒有得到平 台的直接支持，也能夠實現“高階函數”這個特性。因此，之所以是“原生支持”，其實指 的是.NET平台對高階函數所需的特性 有著直接的支持，它使得C#或VB.NET等語言中能夠直接 使用高階函數這一功能。
結論：
.NET 3.5對於創建委托對象的良好支持使得高階函數在.NET平台上的使用得到了卓有成效 的推廣。從微軟新發布的框架和類庫中來看，高階函數幾乎已經成為了一 種事實標准。善於 使用高階函數的特性能夠有效地提高開發效率，同時使代碼變得優雅、高效。可以料想的到 ，善於使用高階函數會逐步成為一個優秀的.NET開 發人員的必備技術。
