使用F#中的类(可变性与不变性/成员与自由函数)

时间:2016-08-12 17:03:41

标签: f#

我目前正在进行exercism.io F#追踪。对于那些不了解它的人来说,它解决了TDD风格的小问题,无法学习或改进编程语言。

最后两个任务是关于F#中类的使用(或者在F#中调用它们的类型)。其中一个任务使用具有余额和状态(打开/关闭)的BankAccount,可以使用函数进行更改。用法是这样的(取自测试代码):

let test () =
    let account = mkBankAccount () |> openAccount
    Assert.That(getBalance account, Is.EqualTo(Some 0.0)

我编写了使用不可变的BankAccount类进行测试传递的代码,该类可以使用自由函数进行交互:

type AccountStatus = Open | Closed

type BankAccount (balance, status) =
    member acc.balance = balance
    member acc.status = status

let mkBankAccount () =
    BankAccount (0.0, Closed)

let getBalance (acc: BankAccount) =
    match acc.status with
    | Open -> Some(acc.balance)
    | Closed -> None

let updateBalance balance (acc: BankAccount) =
    match acc.status with
    | Open -> BankAccount (acc.balance + balance, Open)
    | Closed -> failwith "Account is closed!"

let openAccount (acc: BankAccount) =
    BankAccount (acc.balance, Open)

let closeAccount (acc: BankAccount) =
    BankAccount (acc.balance, Closed)

在开始学习F#之前做了很多OO,这让我感到疑惑。更有经验的F#开发人员如何使用类?为了更简单地回答这个问题,这里是我对F#中的类/类型的主要关注:

  • 在F#中,是否以典型的OO方式使用课程?
  • 首选不可变类吗? (我在上面的例子中发现它们令人困惑)
  • 在F#中访问/更改类数据的首选方法是什么? (类成员函数和获取/设置或允许管道的自由函数?静态成员如何允许管道并为函数提供合适的命名空间?)

如果问题含糊不清,我很抱歉。我不想在我的功能代码中养成糟糕的编码习惯,我需要一个关于良好实践的起点。

3 个答案:

答案 0 :(得分:8)

  

在F#中是否阻止以典型的OO方式使用类?

它不是气馁,但它不是最有经验的F#开发者会去的第一个地方。大多数F#开发人员都会避免使用子类和OO范例,而是使用记录或有区别的联合,以及对它们进行操作的函数。

  

首选不可变类吗?

应尽可能选择不变性。话虽这么说,不可变类通常可以用其他方式表示(见下文)。

  

在F#中访问/更改类数据的首选方法是什么? (类成员函数和获取/设置或允许管道的自由函数?静态成员如何允许管道并为函数提供适合的命名空间?)

这通常通过允许管道的功能来完成,但也可以直接进行访问。

对于上面的代码,使用记录而不是类更常见,然后将记录上工作的函数放入模块中。一个"不可变的类"像你的一样可以更简洁地写成记录:

Request

完成此操作后,使用它会变得更容易,因为您可以使用type BankAccount = { balance : float ; status : AccountStatus } 返回修改后的版本:

with

请注意,将这些功能放入模块是很常见的:

let openAccount (acc: BankAccount) =
    { acc with status = Open }

答案 1 :(得分:5)

问题:在F#中是否阻止以典型的OO方式使用课程?

这并不反对F#的本质。我认为有些情况是合理的。

但是,如果开发人员希望充分利用F#优势(例如类型干扰,使用部分应用程序等功能模式的能力,简洁性)并且不受遗留系统和库的约束,则应限制类的使用。

F#for fun and profit提供了pros and cons of using classes的快速摘要。

Ouestion:不可变类是首选吗? (我在上面的例子中发现它们令人困惑)

有时是,有时不是。我认为类的不变性给你带来了很多好处(它更容易推理类型的不变量等)但有时候使用不可变类可能有点麻烦。

我认为这个问题有点过于宽泛 - 如果fluent interfaces在面向对象设计中更受欢迎,它有点类似于问题 - 简短的答案是:它取决于。

在F#中访问/更改类数据的首选方法是什么? (类成员函数和获取/设置或允许管道的自由函数?静态成员如何允许管道并为函数提供适合的命名空间?)

管道是F#中的规范构造,所以我会选择静态成员。如果您的库是以其他语言使用的,那么您也应该在类中包含getter和setter。

修改

FSharp.org列出了非常具体的设计指南,其中包括:

  

✔根据标准,使用类来封装可变状态   面向对象方法。

     

✔使用受歧视的联盟作为类层次结构的替代方案   用于创建树状结构数据。

答案 2 :(得分:3)

有几种方法可以看待这个问题。

这可能意味着几件事。对于POCO,不可变的F#records是首选。然后对它们的操作返回 new 记录,并更改必需的字段。

type BankAccount { status: AccountStatus; balance: int }
let close acct = { acct with status = Closed } // returns a *new* acct record

这意味着你必须超越帐户的想法"对象"这代表了一个单一的东西"。它只是您操作的数据,用于创建不同的数据,并最终(可能)存储到某个数据库中。

因此,不是OO范例acct.Close(); acct.PersistChanges(),而是let acct' = close acct; db.UpdateRecord(acct')

对于"服务"在面向服务的体系结构(SOA)中#34;但是,接口和类在F#中是完全自然的。例如,如果你想要一个Twitter API,你可能会像在C#中一样创建一个包装所有HTTP调用的类。我已经看过一些关于" SOLID" F#中的意识形态完全避开SOA,但我从来没有想过如何在实践中完成这项工作。

就个人而言,我喜欢FP-OO-FP三明治,顶部是Suave的FP组合器,中间是使用Autofac的SOA,底部是FP记录。我发现它运作良好且可扩展。

FWIW,如果BankAccount无法达到平衡,您可能还想让Closed成为受歧视的联盟。在您的代码示例中尝试这一点。 F#的一个好处是它使不合逻辑的状态无法代表。

type BankAccount = Open of balance: int | Closed