从Swift函数式编程到设计模式（二）

Swift是一门多范式编程语言。除了支持面向对象编程范式之外，还支持函数式编程范式，和泛型编程。这使得Swift可以使用函数式编程的某些优秀工具解决我们在面向对象编程中遇到的困难。作为一门崭新的语言（2014年发布），Swift也同时吸收了很多其他语言的优秀特性。这使得与GOF首次提出23个设计模式时相比，我们现在看待Swift中设计模式相关问题的看法肯定已大大不同了。毕竟GOF提出设计模式主要是针对Java和C++这种相对而言更传统的编程语言。在Swift中，一些模式已经被语言特性所吸收，你在使用Swift甚至察觉不出这类问题的存在；一些问题仍然存在，我们仍然需要某种设计模式，但实现起来会更为简便；当然，仍然会存在一些问题，Swift也没有解决。

一等函数，进一步扩展了函数的使用范围，使得函数成为语言中的“头等公民”。这意味函数可在任何其他语言构件（比如变量）出现的地方出现。可以说，一等函数是更严格的高阶函数。

策略模式（Strategy）定义了一系列算法，将每个算法封装起来，并且使它们之间可以互相替换。此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

下面，我们使用Swift讨论一下一等函数对策略模式的影响。我们先用Swift实现传统的策略模式:

类似于命令模式，策略模式中的策略对象主要用于封装操作（函数），不同的是策略模式中的策略对象封装的是不同的算法。这些算法实现了相同的接口，在这个例子中，接口是用Strategy协议表示的。我们使用两个实现了Strategy协议的具体类：Add和Multiply分别封装两个简单的算法。Context对象，用于对算法进行配置选择，它有一个Strategy类型的实例变量：strategy。通过配置Context的strategy具体类型，可以使用不同的算法。

然后我们再看看如果存在一等函数，策略模式是否可以得到化简：

由于Swift的函数都是一等函数，使得我们可以把函数作为参数传给另外一个函数。这无需在使用对象来封装算法。函数可以成为封装算法的载体，这样更为直接自然。例子中，ContextFP的构造器的传参就是函数类型。给予构造器代表不同算法的函数，就配置了不同的算法。

函数也可以作为类的实例变量。这样在类中，直接维护代表算法的函数也成为可能。从类型声明可以看出，ContextFP中的实例变量strategy就是一个函数。

一等函数的概念使得函数获得了更高的地位，使得函数的灵活性大大增加。在很多场景下直接使用函数会是更直接自然的选择。面向对象编程范式，赋予了对象更高的地位。但是，如果给予函数“正常”一些的地位，可以简化不少问题。设计模式中的不少模式存在都是由于函数的使用限制，需要使用在使用类包裹函数。

为了方便阅读，本章3节分别写了一个playground

源码地址：GitHub - a130785/SwiftFunctionalProgramming: Swift函数式编程

参考文档:

The Swift Programming Language (Swift 2.2): About Swift

IBM developerWorks

Java函数式编程Github源码