不可变数据

如果我们倾听函数式编程专家的意见，会发现他们非常强调不可变性——即在函数式程序中，数据一旦创建便无法被修改。事实上，Elixir 强制要求数据不可变。那么，为什么如此重要呢？

让我们暂时放下 Elixir，思考一下我们当前所使用的编程语言。假设我们写下这样的代码：

1count = 99
2do_something_with(count)
3print(count)

我们理所当然地期望输出为 99。如果结果不是这样，我们会感到非常惊讶。我们相信 count 的值永远是 99。当然，我们可以将变量绑定到新值，但这并不改变事实：数值 99 本身始终还是 99。

试想一个世界，在这个世界里我们无法依赖这一点——某些其他代码，甚至可能与我们的代码并行运行，可以随意更改数值 99 的值。在这个世界中，调用 do_something_with 可能触发一段后台运行的代码，并将值 99 作为参数传入。而这段代码可能会修改接收到的参数内容。于是，原本的 99 突然变成了 100。

这显然令人不安，更糟糕的是，我们根本无法保证代码始终产生正确的结果。

回到我们当前的语言，再来看下面这段代码：

1array = [ 1, 2, 3 ]
2do_something_with(array)
3print(array)

我们依然希望 print 调用输出 [1,2,3]。但在大多数语言中，do_something_with 接收到的是数组的引用。如果它决定修改第二个元素，或者清空整个数组内容，那么最终输出就不再是预期的结果了。此时，我们很难仅通过阅读代码来准确判断其行为。

再进一步设想：多个线程同时访问这个数组。当它们都开始修改数组时，我们根本无法预知数组最终处于什么状态。

在许多编程语言中，复合数据结构通常是可变的，意味着我们可以修改其全部或部分的内容。如果多段代码在并发环境下对这些数据进行修改，问题就会变得复杂且难以控制。

Elixir 中的不可变性

Elixir 避开了这些问题。在 Elixir 中，所有值都是不可变的。一旦一个变量指向某个列表如 [1,2,3]，我们就知道它将始终指向这些相同的值（直到我们重新绑定该变量）。这种特性让并发编程变得简单得多、安全得多。

但如果我们需要将 [1,2,3] 中每个元素都加上 100 呢？Elixir 的做法是生成一个包含新值的副本。原始数据保持不变，而我们的操作也不会影响任何其他持有原始数据引用的代码。

这很好地契合了编程的本质：数据转换。当我们更新 [1,2,3] 时，并不是直接在原地修改它，而是将其转化为一个新的数据结构。