Functor组合, 参数集合, Curry

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Functor组合, 参数集合, Curry

Ajoo曾经写过面向组合子编程系列。我也帮着助威。
面向组合子编程和并不是简单意义上的Composite Pattern。Composite Pattern只是一个简单的基本Pattern。
面向组合子编程只是用到了Composite Pattern，面向组合子编程本身的内容复杂许多，以至于复杂到这样的程度，数据和行为必须分开，形成Visitor Pattern。
而一般意义上的Compositor Pattern都是数据和行为在一起的对象的组合。
用于面向组合子编程中，一般是指只有行为没有数据的Functor对象进行组合。

基本的模型是这样。包括3个参与部分。算法，Functor算子，参数。
算法基本上是固定的，Functor算子可能自由组合，参数也可能一个或者多个。

下面根据Functor和参数这两个方面介绍面向组合子编程的3种类型。

1. Functor组合 – Combinator, Pipe
Functor有多个，参数只有一个。
这一类的特点是，Functor移动，参数不动。

这是最常见的一类。
常见于用于工作流程控制的逻辑组合子。for each, or, and, not, if, else 等。
Hibernate的 Criteria Query 的 And , Or , Like, Equals的组合，也属于这一类。

ForEachCombinator( param ){ // And, Or 
for( functor in functors ){
… functor( param); …
// do some thing. 
// 比如, or 的时候，第一个符合条件，就返回
// and 的时候，第一个不符合条件，就返回
}
}

ForEachCombinator可以扩展为 OrCombinator，AndCombinator。

比较有趣的是，Pipe这种类型。
Pipe也是多个Functor，一个参数。但和上述的For each 之类的Combinator不同的是，下一个Functor的参数，是上一个Functor的返回结果。

Pipe( param ){ 
for( functor in functors ){
param = functor( param); 
// do some thing. 
}
}

我们给Pipe模式加上一些逻辑判断，和其他的Combinator组合，就可以用来实现if, then之类复杂一些的条件组合逻辑。
比如，我们给Pipe加上一个中断条件。

Pipe( param ){ 
for( functor in functors ){
param = functor( param); 
if(param is not valid) // null, false, etc
  break;
}
}

pipe = new Pipe( {new Equls(1), new Printer });
表示参数是1的时候，会执行printer。
pipe(1) 就可以打。
pipe(2) 就不打印。

这里只是一个简单示意。比较详细的例子和实现，可以看ajoo的blog和帖子。

2. 参数集合 – Visitor, Map, Filter, Reduce
这一类比较有趣。参数是多个，是一个集合，Functor可以是一个（也可能是多个）。
这一类的特点是，Functor不动，参数移动。

FP的Map, Filter算法都是这样，接受一个集合参数（list, stream），都经过同一个Functor的处理，当然这个Functor本身可能是组合过的。
Reduce算法也是这样，只是有点不同。Reduce多了一个Continuation, Context作用的环境变量参数，这个参数上一次处理的结果，传递给同一个Functor的下一次调用。
自己产生参数，自己消费，这个行为模式，和Pipe有点类似。但是不同。
Reduce算法反复调用一个Functor，并遍历参数集合。Pipe调用多个Functor，而且每个Functor只调用一次。

3. Functor组合，参数集合 – Curry, Factory Chain
最复杂的类型，就是这一类了。Functor移动，参数也移动。

关于Curry的概念和例子，本文不展开。网上有不少好文章。可以搜索到。
Curry 很类似于 Factory Chain。
举个例子。F(x, y, z) ＝ 2 * x + y - z。
F(1, 2, 3)
用Curry的方式写就是，f(1)(2)(3)。这是FP语法。
换成类似于c, java, c#的语法来写，就是Factory Chain的写法。
factory.generate(1).generate(2).generate(3);

这里的关键是，上一个Functor处理参数的结果产生了下一个Functor。
下一个Functor继续处理下一个参数，产生下一个Functor。

BigDecimal.add(…).add(…).multiply(…).substract(…)
StringBuffer.append(…).append(…)
factory.newSession(..).newQuery(…).setParameter(…).setParameter(…)

等等形式，都具有Curry, Factory Chain的形式特点。虽然有时候，Functor返回的是自己。

Design Pattern的 Abstract Factory ( Factory of Factor ) 可以扩展成 Factory of Factor of Factory .., 就成了Factory Chain。也具有Curry, Factory Chain的形式特点。

Curry, Factory Chain在问题降维（减少参数个数）方面有很大用处。