composition(组合) 是函数式编程的基石。但是实现组合并不是一件简单直接的事情。除了前一节我们介绍的概念,还需要基础的数学知识。
从数学说起
先看个公式:
若 y = f(x),z=g(y) , 则 z= g(f(x))
这个我们都是认可的,因为两个 y
是指同一个值。那我们变一下:
若 y' = f(x) , z=g(y'') , 则 z ??
这里 z
应该怎么写? 我们犯难了,因为 y'
和 y''
不一定是同一个值,如果再有一个函数m
, 使得y'' = m(y')
则 z = g(f(m(y')))
。这个函数 m
即是 y'
到 y''
的映射, 写出来就是 y => m(y)
。 这样的函数在编程语言中是很常见的,比如 Array.map
, Int.toString
等都是这样的函数。
Compose (组合)
看了上面的问题,我们这里讨论下组合即满足集合的条件。组合其实就是拼接。
一般来说,要拼接,要满足以下规则:
- 顺序性,链接的各个部件之间要有顺序。
- 可拼接性,前一个尾部连接点和后面的链接点个数量,类型要匹配。
回到我们的编程世间里,上面说的要链接的部件其实就是变量和函数。(也就解释了在函数式编程中函数为什么是一等公民,因为他要跟变量一样可以被赋值和传递。)所以顺序性就是函数和变量的顺序。这个可以有业务和逻辑可以来保证。那可拼接性就是前一个变量 / 函数入参的个数和类型要近跟着的一致,这不是一个简单的事情。
首先,对于函数来说,入参是不确定,从 0 ... n
都是有可能的, 且类型可以同一个转换函数 m
解,数量怎么解决?更严重的问题是函数的返回值永远只有一个。如何让一个函数返回值,满足一个函数入参?聪明的你可能会马上说道,那用一个 object
就可以了。
对就是这样解决的,我们将函数入参全部封装的一个 object
中,然后在前一个函数中返回同样类型的 object
.
Pipe / Flow
再看我们数学公式 z = g(f(m(y)))
,这是个简单逻辑,如果复杂点: z = i(h(g(f(m(y')))))
等复杂的嵌套逻辑我们称之为洋葱代码。那能有更简单灵活的写法吗?
pipe
和 flow
是 fp-ts
提供的最常用的简单化的组合函数。 pipe
是计算组合中等到的值,而 flow
是组合的逻辑,不包括值.
用公式表示:
若 z = g(f(m(y))) = g*f*m(y)
则 pipe = g*f*m(y), flow = g*f*m
用代码例子:
import { flow, pipe } from 'fp-ts/function';
interface Point {
x: number,
y: number
}
const moveRight5 = (p: Point) => ({ x: p.x - 5, y: p.y });
const moveDown5 = (p: Point) => ({ x: p.x, y: p.y - 5 });
const start = { x: 3, y: 5 };
pipe(start, moveRight5, moveDown5);
pipe(start, flow(moveRight5, moveDown5));
搞定,但并未没有结束,因为组合还有一个条件就是可预测性或者可规划性。
- 可规划性,能够按照既定的规则
当我们在玩高级的托马斯火车的轨道时,我们时预制了机关的,对于不同的火车经过的时候按照火车自己的属性进入不行的路径,而不改变轨道的配置。对应到上面的例子,我们只能在 Happy path 下运行完成。一旦 start
是个 {}
或者 moveRight5
中出现了异常,这个流程就进行不下去了。
这个问题我们在下一节继续讨论。