functional-scala
5 likes1,741 views
文档介绍了Scala中的函数式特征，包括函数与方法的区别、函数作为一等公民的特性、柯里化及部分应用函数等概念，并探讨了Scala的类型系统如何支持这些特征。作者结合自身经历，对Scala的命令式与函数式编程进行比较，强调函数式编程的表达性和灵活性。文末提供了联系方式以便于进一步的交流和讨论。
![List[T]
type
parameter
type
constructor
Java
:
class
List<T>
{}
Scala:
class
List[T]](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-50-320.jpg)
![List2[C[_]]
类型参数也是⼀一个类型构造器
Java
:
class
List2<C<T>>
{}
//不支持
Scala:
class
List2[C[T]]
或
class
List2[C[_]]](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-51-320.jpg)
![scala>
new
List2[List]
generic
types
as
first-‐class
types
泛型也可以被当作类型
参数传递，与普通类型
没有区别](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-52-320.jpg)
![type
Proper
type(特定类型)
Int,
String,
List[String]
List2[List]
first-‐order/higher-‐order
type
(⼀一阶/⾼高阶类型:
泛型类型
也叫类型构造器)
List
(一阶),
List2
(高阶)
对类型归纳](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-53-320.jpg)
![所有的proper
type
被抽象为同一种
kind，用
*
表示
String List[Int]
*
Pair[Int,Int]
Kind:
Proper
type:](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-58-320.jpg)
![以函数的视角
class
List[T]
List是一个类型构造器，类似一个一阶函数，接受一个proper
type参数，并生成一个proper
type.
List
:
(T)
=>
List[T]
*
→
*
class
List2[C[_]]
List2类似高阶函数，接受一个类型构造器，生成一个proper
type
List2:
(T=>C[T])
=>
List2[C]
(*
→
*)
→
*](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-62-320.jpg)
![type
lambda
scala>
def
foo[M[_]]
(f
:
M[Int])
=
f
scala>
foo[List]
(
List(1,2,3)
)
res9:
List[Int]
=
List(1,
2,
3)
scala>
foo
(
List(1,2,3)
)
//
类型参数可以省略，编译器会推断
res9:
List[Int]
=
List(1,
2,
3)
scala>
foo(
(x:Int)
=>
println(x)
)
//
如何让这句能编译通过？](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-64-320.jpg)
![type
lambda
(x:Int)
=>
println(x)
背后是
Funcfon1[Int,
Unit]
scala>
foo[
({type
X[Y]
=
Funcfon1[Y,
Unit]})#X
]
(
(x:Int)=>print(x)
)
res5:
Int
=>
Unit
=
<funcfon1>](https://image.slidesharecdn.com/scala-130801074736-phpapp02/85/functional-scala-65-320.jpg)
functional-scala
- 2. 关于我 • 王宏江，花名：宏江 • Blog：h1p://hongjiang.info • 经历： – Java : 10y+ – Scala : 2y+ – 十年工作经验，2009年加入阿里，曾在阿里巴巴中 文站和laiwang.com担任架构师，现在中间件&稳定 性平台部门 – Scala布道者 – 业余马拉松爱好者
- 3. 说明 • 内容 1) Scala中的函数式的特征 2) Scala类型系统中的函数式特征 • 交流：h1ps://github.com/CSUG/csug/ • 旺旺群： Scala交流和答疑: 94329267/sugsug
- 4. 函数式语言 纯函数式语言 Haskell Miranda 非纯函数式语言 静态类型 动态类型 ML OCaml Scala F# Lisp Scheme Erlang Clean
- 6. 怎么理解这两种风格？
- 8. 命令式与函数式
- 9. 命令式与函数式 • 图灵机/冯诺依曼体系 – 其运算可看做： – 通过修改内存来反映运算的结果。 – (用命令修改状态) • Lambda演算(λ calculus)形式 – 连续运算(基于函数)得到结果
- 10. • 函数式程序是跟值打交道的，而不是跟状 态打交道的。它们的工具是表达式，而不 是命令。 —《ML for the Working Programmer》
- 12. 副作用(side effect)
- 13. Scala的做法 • 同时支持val和var体现了scala的“平衡”也可 以说是“圆滑” • 鼓励使用val，但并不排斥var；实际编码中 val占大多数。
- 14. 函数式是面向表达式的
- 15. Scala中的表达式 • 1) 所有的表达式都有值 • 2) 除了赋值和函数调用表达式，内置的几个 表达式只有：if,while,for,try,match • 3) 块表达式{…}是基本表达式的组合，它的值 是最后一个表达式的值。
- 16. Scala中的表达式 • 一些表达式的值： 1) a=1; 2) while(a<100){print(a)} 3) if(a<2) 1; • 赋值表达式、while表达式的值是Unit类型,它的值 是唯一的: () • if表达式缺乏else的话，不符合条件则返回Unit类 型的()；即上面相当于：if(a<2) 1 else ()
- 17. 赋值语句的注意点： 不同于java： 1）while( (line = readLine() ) != null ) 不起作用，前边的 line = readLine() 得到的是Unit 类型值 2）x=y=1; // y=1; x=() y=1表达式的结果是()，x被赋予了Unit类型的值
- 18. 表达式主要是由函数调用组成的
- 20. Scala中的Funcfon/Method/Functor 1) 狭义地区分(从可传递性上)： 方法(method): 指的是在trait/class/object中以def关键字声明的，它不能被 直接传递。 函数(funcfon): 类型为ParamsType=>ResultType的变量，这些变量背后是 用FuncfonN对象来封装的；可以被传递。方法可以转换为函数。 2) 广义上，抛开背后的实现，方法就是函数；编译器某些场景自动把方 法封装为一个函数对象来传递。Scala社区并不特别区分这两个名词， 注意语境，有时候函数就是指方法，有时候则是指函数对象
- 21. 函数作为一等公民
- 22. 函数作为一等公民体现在哪儿？ 1) 可传递/赋值 2) 嵌套函数和匿名函数 3) 高阶 4) 偏应用(parfal applicafon) 5) 闭包 参考： h1p://en.wikipedia.org/wiki/First-‐class_funcfon
- 23. 可传递 scala> def hf(f: ()=>String) = println(f) hf: (f: () => String)Unit scala> hf(()=>“hi”) // 传递一个匿名函数 hi scala> def foo() = "ok" foo: ()String scala> hf(foo) // eta-‐conversion: ()=>foo() ok
- 24. 可传递 scala> val fun = (x:Int) => print(x) fun: Int => Unit = <funcfon1> scala> fun(2) 2
- 25. 嵌套函数 scala> def foo () { | def bar() { | println("hi") | } | bar | }
- 27. lambda: 函数字面量(Funcfon literal) (x :Int, y: Int) => x + y 参数 函数体右箭头 产生一段匿名函数，类型为 (Int,Int)=>Int Scala中参数的个数为0到22个。 匿名函数
- 28. 高阶函数
- 29. Scala里的高阶函数 第一种：用函数做参数的函数。eg: scala> def f2(f: ()=>Unit) { f() } f2: (f: () => Unit)Unit scala> def f1() {println(1)} f1: ()Unit scala> f2(f1) 1 scala> f2(()=>println(“hi”)) //传入匿名函数 hi
- 30. Scala里的高阶函数 第二种：产生的结果是一个函数的函数。eg: scala> def hf():Int=>Int = x=>x+1 hf: ()Int => Int scala> val fun = hf fun: Int => Int = <funcfon1> scala> fun(2) res0: Int = 3
- 32. • 多个参数的函数怎么办？
- 33. 柯里化(currying)
- 34. 柯里化(currying) scala> def sum(x:Int, y:Int) = x+y sum: (x: Int, y: Int)Int //参数打散，两个参数分开 scala> def sum2(x:Int)(y:Int) = x+y sum2: (x: Int)(y: Int)Int
- 35. 柯里化(currying) scala> sum2(1)(2) res1: Int = 3 // 上面的调用相当于下面的几个步骤 scala> def first(x:Int) = (y:Int)=>x+y first: (x: Int)Int => Int scala> first(1) res2: Int => Int = <funcfon1> scala> val second = first(1) second: Int => Int = <funcfon1> scala> second(2) res3: Int = 3
- 36. 柯里化(currying) • 函数链 把一个带有多个参数的函数，转换为多个只 有一个参数的函数来执行 f(1)(2)(3) à ((f(1))(2))(3) fa(1) r(2) fc(3) 产生新的函数 带入参数1执行 产生新的函数 x 得到最终的值 带入参数2执行 带入参数3执行
- 37. 柯里化(currying) • 柯理化的实际用途？ 1) 控制抽象，可改变代码的书写风格。 foo(res, ()=>print(“test)) foo(res)(()=>print(“test”)) foo(res){ ()=>print(“test”) }
- 38. 柯里化(currying) • 柯理化的实际用途？ 2) 实现部分应用函数。
- 39. 部分应用函数(parfal applicafon funcfon) 把一个函数适配为另一个函数
- 40. 偏应用函数(parfal applicafon funcfon) 占位符：_ scala> def pow(x:Int, y:Int) = Math.pow(x,y) pow: (x: Int, y: Int)Double scala> pow(2,3) res4: Double = 8.0 scala> val square = pow(_:Int, 2) square: Int => Double = <funcfon1> scala> square(3) res5: Double = 9.0
- 41. 部分应用函数(parfal applicafon funcfon) scala> def log(fme:Date, msg:String) { println(fme + ": " + msg) } log: (fme: java.ufl.Date, msg: String)Unit scala> val log2 = log(new Date, _:String) log2: String => Unit = <funcfon1> scala> log2("test1") scala> log2("test2") scala> log2("test3") 三次时间一样吗？ 绑定的是表达式，还是表达式的结果？
- 42. 部分应用函数(parfal applicafon funcfon) 不绑定任何参数 scala> val pow2 = pow _ pow2: (Int, Int) => Double = <funcfon2>
- 43. 闭包(closure)
- 44. Java中的匿名内部类如何访问局部变量 public Thread createThread(){ // 提升局部变量的生命周期 final int innerVar = 100; return new Thread(){ public void run(){ System.out.println(innerVar); } }; } innerVar 还是分配在栈空间上么？ Java的匿名内部类，和闭包很像。但用匿名内部类来实现，前提 是先要定义好该行为的接口。繁琐一些，不那么灵活
- 45. 逻辑行为 + 上下文
- 46. scala> def foo = { | val localVal = "hello" | val fun = ()=> localVal + ",world" | fun | }
- 48. generic types as first-‐class types
- 49. generic types as first-‐class types 怎么理解？
- 50. List[T] type parameter type constructor Java : class List<T> {} Scala: class List[T]
- 51. List2[C[_]] 类型参数也是⼀一个类型构造器 Java : class List2<C<T>> {} //不支持 Scala: class List2[C[T]] 或 class List2[C[_]]
- 52. scala> new List2[List] generic types as first-‐class types 泛型也可以被当作类型 参数传递，与普通类型 没有区别
- 53. type Proper type(特定类型) Int, String, List[String] List2[List] first-‐order/higher-‐order type (⼀一阶/⾼高阶类型: 泛型类型 也叫类型构造器) List (一阶), List2 (高阶) 对类型归纳
- 55. Kind ?
- 56. 类型是对数据的抽象 “hi” “alibaba” 2 100 String Int
- 57. Kind: 类别，对类型的抽象 Types Values Kinds 注：“类别”这个翻译不确定是不是标准
- 58. 所有的proper type 被抽象为同一种 kind，用 * 表示 String List[Int] * Pair[Int,Int] Kind: Proper type:
- 59. 对一阶类型的抽象: List * → * Pair 一阶Kind: 一阶类型/ 类型构造器: Set * → * → * 通过 Currying
- 60. 对⾼高阶类型的抽象: List2 ( * → *) → *Higher-‐Kind: 高阶类型/ 类型构造器:
- 61. 图上少了higher-‐kind , h1p://adriaanm.github.io/files/higher.pdf
- 62. 以函数的视角 class List[T] List是一个类型构造器，类似一个一阶函数，接受一个proper type参数，并生成一个proper type. List : (T) => List[T] * → * class List2[C[_]] List2类似高阶函数，接受一个类型构造器，生成一个proper type List2: (T=>C[T]) => List2[C] (* → *) → *
- 63. type lambda Scala supports a limited version of type lambda
- 64. type lambda scala> def foo[M[_]] (f : M[Int]) = f scala> foo[List] ( List(1,2,3) ) res9: List[Int] = List(1, 2, 3) scala> foo ( List(1,2,3) ) // 类型参数可以省略，编译器会推断 res9: List[Int] = List(1, 2, 3) scala> foo( (x:Int) => println(x) ) // 如何让这句能编译通过？
- 65. type lambda (x:Int) => println(x) 背后是 Funcfon1[Int, Unit] scala> foo[ ({type X[Y] = Funcfon1[Y, Unit]})#X ] ( (x:Int)=>print(x) ) res5: Int => Unit = <funcfon1>
- 67. 我们在招人 • 不限内部或外部 • 联系： hongjiang.wanghj@alibaba-‐inc.com
- 68. Q&A