swift函数式编程-抽象计算过程

本文的目的是为了总结下我在开发者大会上看傅若愚做的演讲。因为大会的时间比较短,所以,他并没有足够的时间来解释清楚他是如何解决回调地狱的。我后续请教了他,他用下面非常清晰思维过程做了回复!
再此,非常感谢@傅若愚的耐心指导,大家有空也一定要看一看@swift开发者大会的相关视频,一定会收货颇多。

以下内容基本出自他的讲义,以及他对我提的问提“为什么使用这种方式解决回调地狱的思考过程”的回复。

典型的回调地狱

解决回调地狱之后的代码

抽象这个过程

Hmmmm,为什么我们会想到用Async来简化回调地狱呢?我们得回头想想所谓的回调地狱到底是怎么一回事,首先一起来看一段相对简单的“回调地狱”吧(为了简单起见,我们先不考虑错误处理):

getFirstItem() {
 firstItem in getSecondItem(firstItem) { 
      secondItem in getThirdItem(secondItem){ 
          thirdItem in 
          //Here we get our third item 
      } 
  }
}

所以它到底是在干什么?如果我们将它按照人类的语言描述一遍,并尽量不遗漏掉任何的代码执行过程:

  • 1、异步地发出一个请求,在回调中获得请求的数据。(即firstItem)然后根据上一步的数据,在getSecondItem中计算出一个新的请求。

  • 2、异步地发出这个新的请求,并在回调中获得请求的数据。(即secondItem)然后根据上一步的数据,在getThirdItem中计算出一个新的请求。

  • 3、异步地发出这个新的请求,并在回调中获得请求的数据。(即thirdItem)

分析这个过程

于是我们可以看到,所谓的“回调地狱”其实也不过是在重复地做一些计算的过程,如果我们能够找到一种对类似的计算过程的封装方法,那么我们就能解决“回调地狱”的问题
这里如果直接去想,去找,真的是挺难的,原因在于我们平时写代码其实更多地是在对数据进行抽象:比如我们会去抽象一个用户,一个商品——这些东西都是一个一个的对象(或者说封装之后的数据),即便涉及到对象的方法,那本质上也是在对数据的行为进行的抽象。而现在,我们却是需要对一种计算的过程进行抽象,它需要的编程思维和我们平时所习惯的代码写法完全是不一样的!

想想是否有现有的模式去解决这个问题

那么,有没有类似的已经做出来的其他过程抽象的例子可以给我们参考,帮助我们进行思考呢?答案当然是有的,并且不止一个!如果对Swift的标准库比较熟悉,那么很容易想到Optional.flatMap这个函数:

public enum Optional<Wrapped> : _Reflectable, NilLiteralConvertible {
    case None
    case Some(Wrapped)
    /// Construct a `nil` instance.
    public init()
    /// Construct a non-`nil` instance that stores `some`.
    public init(_ some: Wrapped)
    /// If `self == nil`, returns `nil`.  Otherwise, returns `f(self!)`.
    @warn_unused_result
    public func map<U>(@noescape f: (Wrapped) throws -> U) rethrows -> U?
    /// Returns `nil` if `self` is nil, `f(self!)` otherwise.
    @warn_unused_result
    public func flatMap<U>(@noescape f: (Wrapped) throws -> U?) rethrows -> U?
    /// Create an instance initialized with `nil`.
    public init(nilLiteral: ())
}

这个函数的具体用法如下:

someOptionalNumber
.flatMap(divide3) //{x in x == 0 ? nil : return 3/x} 
.flatMap(divide5) //{x in x == 0 ? nil : return 5/x} 
//我们还可以无限地链下去......

如果我们把上面这段代码像之前那样描述一遍:
1、对一个Optional数据,确保这个数据的值不为nil,否则后面的步凑不执行。然后根据上一步的数据,在divide3中计算出一个新的Optional数据。

2、对这个新的Optional数据,确保这个数据的值不为nil,否则后面的步凑不执行然后根据上一步的数据,在divide5中计算出一个新的Optional数据。

3、对这个新的Optional数据……

终于找到了这个计算过程

我们发现,这个过程竟然与我们此前的描述很多部分惊人的相似!

然后根据上一步的数据,在XXX中计算出一个新的XXXX

这句话似乎应该是一个pattern,如果它是一个pattern,肯定不止会在一个地方出现!于是我们再来看看这个我们可能更加熟悉的函数!

[1,2,3,4,5] 
.flatMap(duplicate) // { x in return [x, x] }
.flatMap(anotherFunction) // {x in return [x, x]}
//[1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5]

老办法,把它真正做的事情翻译一遍,并尽量不遗漏任何计算过程
遍历一个Array,得到其中的每一个数据然后根据上一步的数据,在duplicate中计算出一个新的Array

遍历这个新的Array,得到其中的每一个数据然后根据上一步的数据,在anotherFunction中计算出一个新的Array

......

果然出现了!如果我们现在再根据上下文回去看我们“回调地狱”的问题,我们可以确信,只要我们将这个步骤封装好了,我们的问题也就解决了!并且我们所需要做的事情仅仅是定义一个针对回调函数的flatMap而已。首先,让我们把一个异步函数封装进一个结构体,什么是异步函数呢?比如:

func async(callback: String->Void){}

这就是一个异步函数,它的签名是 (String->Void)->Void的形式。那么我们首先将形如
(T->Void)->Void的函数封装起来:

struct Async<T>{ let asyncFunction:(T->Void)->Void}

接下来,我们观察Optional和Array的flatMap函数:
//Optional 的 flatMap函数定义

/// Returns `nil` if `self` is nil, `f(self!)` otherwise.
    @warn_unused_result
public func flatMap<U>(@noescape f: (Wrapped) throws -> U?) rethrows -> U?

如果不知道@noescape,throws,rethrows,去掉无妨阅读,比如,这样理解
public func flatMap<U>( f: (Wrapped) throws -> U?) -> U?

是不是更加清晰了
//Array 的 flatMap函数定义

extension SequenceType {
    /// Return an `Array` containing the non-nil results of mapping
    /// `transform` over `self`.
    ///
    /// - Complexity: O(*M* + *N*), where *M* is the length of `self`
    ///   and *N* is the length of the result.
    @warn_unused_result
    public func flatMap<T>(@noescape transform: (Self.Generator.Element) throws -> T?) rethrows -> [T]
}

同理:去掉@noescape等等干扰

public func flatMap<T>(transform: (item) -> T?) -> [T]
他们的函数签名几乎一模一样:

flatMap<U>(transform:T -> M<U>) -> M<U>  //其中M<U>表示Array<U>或者Optional<U>

那么,我们的flatMap也应该是这个样子!

struct Async<T>{ 
let asyncFunction:(T->Void)->Void 
func flatMap<U>(transform: T->Async<U>)->Async<U>{ 
//fill this function 
}}

剩下的事情,就只是将这个函数体按照前面整理出的“然后根据上一步的数据,在transform中计算出新的Async,进行补玩就OK了。

具体补完的代码我就不在这里写出来了,如果实在还写不出,可以去参考傅若愚GitHub上面找一个Demo,但我更建议你尝试着自己将它补完。

------最后,谁提Monad我跟谁急!------ 这个是@傅若愚说的,monad只是一个概念而已,他的意思应该是指,我们不要丢下更加重要的抽象计算过程不顾,而去追逐一个对函数式编程思想不太重要的概念。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,671评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,442评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,524评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,623评论 1 275
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,642评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,584评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,953评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,621评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,865评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,608评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,698评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,378评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,958评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,940评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,173评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,419评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,425评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容