Scala 05 —— 函数式编程底层逻辑

Scala 05 —— 函数式编程底层逻辑

该文章来自2023/1/14的清华大学交叉信息学院助理教授——袁洋演讲。

文章目录

• Scala 05 —— 函数式编程底层逻辑
• • • 函数式编程
    • 假如...副作用是必须的？
    • 函数的定义
    • 函数是数据的函数，不是数字的函数
    • 如何把业务逻辑做成纯函数式？
    • 函数式编程是声明式的，有效解耦
    • 把业务逻辑看成流水线

      函数式编程

      • 什么是函数式编程？

        • y=f(x)

        • 无副作用：

          • y只是依赖x，不会依赖其他变量
          • 确定性关系：重新跑100次代码，得到的结果是一样的
          • 不会给世界带来副作用。算完f(x)然后就得到了y，其他什么都没变。

          • 什么是副作用？

            • 读写数据，人机交互，网络传输等等…本不应该出现在函数式编程中，它们可能会带来"脏东西"或不确定因素。

              假如…副作用是必须的？

              • 把脏东西推到边缘去

                • 在代码核心使用纯函数式编程(无副作用)
                  • 加减乘除求和等等…
                  • 在代码边缘处做其他任务(有副作用)
                    • 写数据库、与服务器通信、获取数据等等

                      

                    • 有什么好处？

                      • 至少我们对于代码核心能有更好的论证
                      • 纯的函数式代码到底有多大好处？

                      • 核心代码块一定要大！

                        • 不应该只是min(x,y)

                        • 不应该只是List(12,3,4,5,6),map(a=>a*a)

                          函数的定义

                          • 函数式编程，函数的输入输出必须有清晰定义

                            • 输入是什么，输出是什么？
                            • 输入有哪些变量，它们分别是什么？

                            • 定义模糊的例子：

                              • y=f(x,y,?) ：第三个参数可能不存在

                              • 这种做法就不够函数式，因为它同时定义了

                                • y=f(x,y,z)
                                • y=f(x,y)

                                • 但是可以这么写：y=f(x,y,z=null)

                                  • f有三个参数，第三个默认为null

                                    函数是数据的函数，不是数字的函数

                                    • 基本类型的操作用的不多

                                    • 稍复杂的业务会涉及到更多自定义数据类型

                                    • 函数可以看作是一个范畴到另一个范畴直接的映射，即函子

                                    • 什么是范畴？

                                      • 范畴就是带有关系的集合
                                        • 有很多对象，对象与对象之间有关系
                                        • 可以表示世界万物

                                        • 函数式编程在范畴之间跳来跳去，函数式编程以范畴论为理论基础

                                        • 如何定义范畴？

                                          • 常用方法：OOP

                                          • OOP和FP是否矛盾？

                                            • 一个是操作对象

                                            • 一个是操作内容

                                            • 需求：实现从猫到狗的转变

                                              

                                            • OOP和FP是互补的，相互结合的

                                              • OOP定义范畴内部的关系
                                              • FP定义范畴与范畴之间的关系
                                              • 两者垂直互补

                                                如何把业务逻辑做成纯函数式？

                                                • 业务流程中的每个中间步骤的数据必须是良定义的(adj.的n.)
                                                • 数据与数据之间的转换过程是确定性的。(A->…操作->B)

                                                  

                                                  函数式编程是声明式的，有效解耦

                                                  • 声明式：我告诉你，我给你什么（输入），我要什么（输出），你怎么做的我不管

                                                    • API接口给定，实现你做，我之后会来测试

                                                    • 描述的不是一个业务需求，而是对象转换

                                                      • 适合代码复用

                                                      • 把一个长链条拆分成无数小的步骤

                                                        • 每个步骤都比较简单（函数式），容易验证

                                                        • 关注输入输出的对象而非过程，容易做到类型安全的严丝合缝

                                                        • 函数式编程的理想步骤：

                                                          1.定义业务逻辑中所有的数据格式

                                                          2.定义所有数据与数据的转换操作函数

                                                          3.根据业务逻辑要求，把函数串起来

                                                        • 先定框架，再定逻辑

                                                          • 是什么
                                                          • 为什么
                                                          • 怎么做

                                                          • 实现会变得很容易，更适合AI自动编程

                                                            把业务逻辑看成流水线

                                                            • 每个函数都是流水线的一环
                                                            • 每一环都会将产品(数据)加工成另一个数据
                                                              • 猫变成狗
                                                              • 尽量不使用全局变量
                                                                • 流水线上不会调用流水线之外的东西帮忙
                                                                • 不要使用var，使用val
                                                                  • 函数式编程中没有变量，只有指代
                                                                  • 变量是实现的方式，但不是业务逻辑本身
                                                                  • 从范畴的角度很容易理解
                                                                  • 先做对，再做快：因为效率导致的问题通常很容易被修复

                                                                    全局变量

                                                                    • 流水线上不会调用流水线之外的东西帮忙
                                                                    • 不要使用var，使用val
                                                                      • 函数式编程中没有变量，只有指代
                                                                      • 变量是实现的方式，但不是业务逻辑本身
                                                                      • 从范畴的角度很容易理解
                                                                      • 先做对，再做快：因为效率导致的问题通常很容易被修复