当函数成为一等公民时,设计模式的变化
GOF提出的设计模式,其本质思想是封装变化。故而,创建型模式封装的是对象创建的变化,结构型模式封装的是对象之间的协作与组合结构,行为型模式则封装了对象行为的变化。所谓“行为”,不正是函数所能要表达的吗?
函数的抽象能力
从函数的抽象角度看,任何行为都可以理解为是一个对类型进行转换的函数,这是FP思想对OO设计模式的最大冲击。例如Strategy模式与Command模式,前者封装了算法策略的变化,后者则封装了命令请求的变化。无论算法策略,还是命令请求,都可以表现为一个函数。
譬如说将各种四则运算看做是一种算法策略,为了应对具体计算的变化,在Java中我们应该定义四则运算的策略接口:
public interface Strategy {
int compute(int a, int b);
}
public class Context {
private final Strategy strategy;
public Context(Strategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
public void use(int a, int b) {
strategy.compute(a, b);
}
}
接收两个整数,然后经过计算返回一个整数。显然,四则运算的调用者其实关注的不是Strategy
这个接口,而是compute
这个行为。跟进一步,调用者其实关注的是将两个整数转换为一个整数的行为,他并不关心接口是什么,函数名有是什么,而是关注f(a, b) = c
这个函数。于是,在Scala中,策略模式的实现就变为:
class Context(f: (Int, Int) => Int) {
def use(a: Int, b: Int): Int = f(a, b)
}
当然,你可以可以为这个函数定义一个类型,使其更加表意:
type Stategy = (Int, Int) => Int
当然,如果面对的是一组策略行为的封装,且这些策略行为的变化是一致的,使用一个接口将这些行为封装起来,在重用和表意角度讲,似乎又比单纯使用函数更佳。Scala提供OO与FP两种范式,算是一种骑墙的取巧,程序员需要依势而为。Scala给你提供了丰富而精彩的食材,如果你没有将菜做得色香味俱全,不能怪食材不好,还是自己太烂了。
Scala还提供了一种类似block的机制,称之为by name call。它接受的是一个语句块,而非函数类型。所以要注意这种形式与无参函数的区别。此外,by name call同时还具有延迟调用的能力。例如,当我们定义一个invoke
函数接受一个无传入参数的函数时:
def invoke(f: () => Unit) = f()
如果你向invoke
传入println("scala")
,scala会报告错误:
这是因为println("scala")
返回的是Unit
类型,而不是() => Unit
函数类型。使用by name call就没有这个问题:
f: => Unit
是一个语句块,所以不能像函数那样调用。我们可以使用这种方式来快捷实现Command模式。
由于Java 8已经支持Lambda表达式,虽然它仍然不支持高阶函数,但是作为Java程序员,仍然有必要培养函数抽象的能力与习惯。在Java 8中使用Lambda,不仅让语法变得简洁,还可以让调用者可以脱离对具体某个接口的依赖,而仅仅依赖函数的抽象特征。
函数的组合能力
FP的编程思想中,除了高阶函数(包括Curry等)具有的抽象能力之外,还有一个好处是提供组合子能力。落实到Scala的语法上,就是偏函数(Partial Function)的andThen
,compose
与orElse
。
Pavel Fatin在文章《Design Patterns in Scala》用OO设计模式中的Chain of Responsibility(职责链)模式来对比组合子,其实还是比较牵强的。或者说,FP思想中的组合子远远比职责链模式更强大。在Elixir语言中,甚至还提供了管道操作符>|
来实现这种函数的组合。而我在博客《Scala中的Partial Function》中已经非常详解地介绍了Scala的偏函数,大家可以移步阅读。
如果真要对比,那么结合Scala的语法来看,则orElse
可以非常方便地模拟职责链模式,而andThen
则近似于管道-过滤器模式。其实我在OO语言中,很少运用GOF标志的职责链模式,也就是当寻找到具体职责的承担者时,履行职责后即可退出的方式;而是对这种模式进行调整,让其在履行职责后继续执行next
的职责,又近乎于管道-过滤器了。
所以说,设计模式的运用妙乎于心,讲究应势而变。在融入FP思想后,要从本质思想去面对这些模式,不拘泥于OO还是FP,似乎才是未来编程的取舍之道。
- JavaScript 教程
- JavaScript 编辑工具
- JavaScript 与HTML
- JavaScript 与Java
- JavaScript 数据结构
- JavaScript 基本数据类型
- JavaScript 特殊数据类型
- JavaScript 运算符
- JavaScript typeof 运算符
- JavaScript 表达式
- JavaScript 类型转换
- JavaScript 基本语法
- JavaScript 注释
- Javascript 基本处理流程
- Javascript 选择结构
- Javascript if 语句
- Javascript if 语句的嵌套
- Javascript switch 语句
- Javascript 循环结构
- Javascript 循环结构实例
- Javascript 跳转语句
- Javascript 控制语句总结
- Javascript 函数介绍
- Javascript 函数的定义
- Javascript 函数调用
- Javascript 几种特殊的函数
- JavaScript 内置函数简介
- Javascript eval() 函数
- Javascript isFinite() 函数
- Javascript isNaN() 函数
- parseInt() 与 parseFloat()
- escape() 与 unescape()
- Javascript 字符串介绍
- Javascript length属性
- javascript 字符串函数
- Javascript 日期对象简介
- Javascript 日期对象用途
- Date 对象属性和方法
- Javascript 数组是什么
- Javascript 创建数组
- Javascript 数组赋值与取值
- Javascript 数组属性和方法
- Codeforces Beta Round #51 C. Pie or die(博弈 思维)
- SpringDateJPA 系列之 JPA 中的相关操作
- python Turtle 画出“精美碎花小清新树”快来拿代码!
- SpringDataJPA 系列之 JPA 简介
- Leetcode 264. 丑数 II (数论,三指针,类dp)
- Leetcode 628. 三个数的最大乘积 (数学)
- Vue 组件化开发
- Spring Boot 基础配置
- 读懂 Java 单例模式
- 数值分析第一次实习题报告
- Leetcode 409. 最长回文串 (Hash)
- Vue 前后端交互基础
- Spring Boot 入门
- Nginx 负载均衡
- Leetcode 289. 生命游戏(元胞自动机模拟)