Haskell与抽象(1)-----high order and typeclass初步

当我们谈论到一门编程语言或者说一种编程方式的时候，抽象（Abstraction）是显然无法回避的一个话题。
老司机修车修的是有车牌的真车不是螺丝螺丝钢板钢板！抽象的任务就是在我们的编程中抽象出车这个比较大概念。在面向对象编程中，我们一般会使用类和接口进行抽象，熟练的使用类和接口也是从咸鱼迈向真正程序员的重要一步。嘛，当然不是所有人都能熟练的说出Subtyping, Ad-hoc， parametric polymophism到底都是个啥玩意(被你们知乎大佬教育了哦，只能用英文，不知道的都是辣鸡程序员，好高级呀)
嘛！莫慌，这篇文章接下来需要说的东西和这些没有半毛钱关系，编程都是很实在的东西，没有必要去装逼。

其实我们在之前的内容中已经涉及过抽象了。思考我们是如何解决把list中所有元素加一这个操作的? 没错，map其实就已经是一种抽象了， 它是对递归遍历list(recusion)这个操作的一种抽象，它使用了高阶函数(high-order function), 来完成了对recursion这种方式的抽象， 我们在后面的代码中就可以不必再直接的去递归，而是利用map加函数来实现啦。其实除了map，haskell对于递归还有一种常见的抽象方式fold

fold:: (a -> b -> a) -> a -> [b] -> a

foldr f z [x1, x2, ..., xn] == x1 `f` (x2 `f` ... (xn `f` z)...)

foldl f z [x1, x2, ..., xn] == (...((z `f` x1) `f` x2) `f`...) `f` xn

直接看定义可能会比较抽象，fold最常见的应用场景是求和

foldl (\acc x -> acc+x) 0 [1,2,3,4]

试试不完全调用！

mysum = foldl (+) 0

是不是感受到了高阶函数的威力，我们的代码逻辑被大大的简化了，你可以试试用递归，但是我想你知道了这个函数肯定不会再想用递归写list操作了。

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高阶函数显然只是我们的抽象之旅的第一步，还记得之前提到过的可以带给你Eq,Show等神奇效果的typeclass嘛，我们现在来进一步了解一下它。

你是一个不甘寂寞的宅男，虽然你追不到美少女，但是会计学院的妹子还是要争取一下的，你决定展示你注孤生的修电脑技术

修电脑一般是从拆开始的，我们先来封装一下电脑这个数据类型吧
显然电脑这么复杂的东西用之前的表示小朋友的Algebra Data type表达起来已经是力不从心了，来点复杂的Record Syntax吧！

data Computer = Computer { brand :: String
                         , hdd :: Int
                         , mem :: Int
                         , skews :: [Bool]
                         }

骚气的缩进是你把妹的关键
这里用了[Bool]来模拟我们的螺丝有没有被拧开，这个类型总是读起来不舒服，Haskell引以为傲的类型系统显然是无法接受的

type Skew = [Bool]   ------------------------ skews :: Skew

千万不要小看了，类型这种东西，在很多其他的编程语言中类型的概念都是被弱化的，但是在这里，类型将你你最大的挑战！准备接受rank n type的蹂躏吧，类型在函数式编程中理论上不是必要的，只要有lambda演算就可以，但是目前函数式语言发展的一个趋势就是使用复杂的类型系统

俗话说要想电脑修的好，先要螺丝拧的好，当然螺丝不是电脑上才有，你只需要把你精湛的拧螺丝技术迁移过来就好了。这时候我们的Typeclass就可以登场了，拧螺丝这动作可以如下描述：

class RemoveSkew a where
    removeOne :: a -> a
    removeAll :: a -> a
--- a 类型没有变化，总不能拧个螺丝，电脑就不是电脑了
data Computer = Computer { brand :: String
                         , skews :: [Bool]         -- 我很懒
                         }  deriving (RemoveSkew)
--- 使用我们学过的魔法“deriving”!
--- 不过当然编译器还没有让Computer学会魔法，来一发吧
instance RemoveSkew Computer where
    removeAll (Computer{ brand=b, skrews=ss}) = Computer{ brand=b, skrews=[]}
  -- 我很懒省略一个需要实现的函数

Nice, 终于可以拆一台有螺丝的电脑了！

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碎碎念：
从结果上来说typeclass 具有的抽象能力比较类似与面向对象当中的interface. 使用类似interface的东西可以轻松的实现多态! 甚至还有点像操作符重载和函数重载，当然在这里个人觉得使用时Ad-hoc来类比有点不太合适，但是最后得到的效果是一样的。我们代码的灵活性和可移植型可读性都因为这一层抽象得到了非常高的提升。
想到现在java web或者是前端中也很强调数据model与业务逻辑的分离，从这一角度上来说，typeclass这种更加轻量级的抽象方式似乎还是非常合理的，取消了类的概念也不会对我们的抽象能力有什么变化。这一点在比较新的编程语言中已经比较常见了，比如kotlin，data type的加入加上interface delegation等等确实可以让封装变得更加轻量化（告别getter setter, 各种factory等等）。

Ok, 抽象作为我们编程中最核心的工作当然函数式语言必须提供更加强大的工具来支持， 下次来讲讲Type parameters和Kind好了，感觉需要减少废话，缩短篇幅，现在的还是太罗嗦了。