已知OO世界中函数式编程实践和小结-技术开发专区

已知OO世界中函数式编程实践和小结

作者：来自ITPUB论坛编辑： cynthia 2008-01-31 00:00

　　【IT168 技术文档】FP不是一个什么全新的概念，在lisp等语言中被广泛应用，其设计方法向我们描绘了一个美好的世界，不过在OO的世界里应用却还是要费一些力气的。为了更好的应用FP,需要学习一下现有的实践。

　　一、回顾一下函数式编程的几个特性：

　　1. 闭包计算和高阶函数。

　　函数本身是first class对象，闭包是起函数作用并可以像对象一样操作的。

　　高阶函数是可以接受一个函数为参数，并可以返回一个函数。

　　2. 延迟计算(lazy evaluation)

　　不是在函数绑定时计算，而是在求值时计算。

　　3. 递归的计算机制

　　4. 引用透明

　　同样的输入返回同样的结果，与上下文无关。

　　5. 没有副作用

　　赋值后不能更改，既成为constant

　　二、OO世界中FP的身影。

　　The First：JDK下的FP

　　1. 闭包计算的例子如：BigDecimal.add(…).add(…).multiply(…).substract(…)

　　高阶函数一个例子是：Collections和Comparator接口，Comparator的操作是个闭包操作，而Collections的sort以它为参数。

　　2. 没有副作用的例子如下：

　　BigDecimal.add(…).add(…).multiply(…).substract(…)
　　String.subString(...)
　　The Second：DDD的Specification

　　DDD一书提出了specification(chapter 10代码就不贴了)，不仅统一了Domain Model中不同的建模概念，而且应用FP的闭包能力在specification让人耳目一新。

　　The Third：CO编程

　　CO编程的概念是ajoo在javaeye论坛上提出(http://forum.javaeye.com/viewtopic.php?t=15130) 。

　　在论战中举了logger和action两个例子，都让人看到了FP对系统开发的过程和结构巨大作用。

　　BTW：buaawhl总结了functor的几种组合情况(http://forum.javaeye.com/viewtopic.php?t=21533, 以下是简化版，略有修改)

　　1. Functor组合 - Combinator, Pipe

　　Functor有多个，参数只有一个。这一类的特点是，Functor移动，参数不动。

　　2. 参数集合 - Visitor, Map, Filter, Reduce

　　这一类比较有趣。参数是多个，是一个集合，Functor可以是一个(也可能是多个)。

　　这一类的特点是，Functor不动，参数移动。

　　3. Functor组合，参数集合 - Curry, Factory Chain

　　最复杂的类型，就是这一类了。Functor移动，参数也移动。

　　关于Curry，是FP的另一个特性。

　　举个例子：F(x, y, z) = 2 * x + y - z。

　　F(1, 2, 3) 用Curry的方式写就是，f(1)(2)(3)。这是FP语法。

　　由于FP下没有成员变量，只好借用Curry + Closure来积累多个变量。

　　换成类似于c, java, c#的语法来写，就是Factory Chain的写法。

　　factory.generate(1).generate(2).generate(3);

　　这里的关键是，上一个Functor处理参数的结果产生了下一个Functor，下一个Functor继续处理下一个参数，产生下一个Functor。

　　如java世界中著名的orm框架hibernate的criteria和Query：SessionFactory.newSession(..).newQuery(…).setParameter(…).setParameter(…)

　　等等形式，都具有Curry, Factory Chain的形式特点。虽然有时候，Functor返回的是自己。

　　The Four and so on

　　还不知道，但相信还有更多。

　　三、回顾小结应用现状：

　　1. JDK和Hibernate的设计提高了开发过程的体验，还没有对系统开发有大的影响(或许我的认识还太过于肤浅)

　　2. 而DDD的例子，则实践了FP的闭包。封装了对返回值的操作能力，相当于specification的and，or和not包装了对操作符调用。

　　BTW：DDD例子中，不同的函数组合后共同操作相同输入参数。实践中还会出现不同函数组合在一起，但各自有各自的输入参数。对于可能存在的Pipe组合，使得操作值和返回值是同一类型，相当于functor包装了操作符。

　　3. ajoo的CO例子实践了FP的高阶函数(实践后看上去像Decorate模式，不过出发点不一样)。

　　封装了对流程的控制的能力，提供sequenue和pipe等的计算能力。这样的设计要求开发者明确了解对高阶函数和输入函数的关系。另外CO没有提供闭包能力。

　　无论如何，现有的几个实践：JDK，hibernate,ajoo的例子和DDD的例子都说明了：

　　基于不同的需求，需要不同的业务行为，函数式编程更多的是一种思路，在OO中没有也不需要一定的成法。

　　不过这些实践也给了我们实践一个模式。

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