已知OO世界中函数式编程实践和小结

简介:
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。 
本文转自BlogJavaOo缘来是你oO的博客,原文链接:已知OO世界中函数式编程实践和小结,如需转载请自行联系原博主。


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