延后计算(lazy evaluation)是指将一个表达式的值计算向后拖延直到这个表达式真正被使用的时候.在讨论lazy-evaluation之前,先对泛函编程中比较特别的一个语言属性”计算时机“(strict-ness)做些介绍.strict-ness是指系统对一个表达式计算值的时间点模式:即时计算的(strict),或者延后计算的(non-strict or lazy).non-strict或者lazy的意思是在使用一个表达式时才对它进行计值.用个简单直观的例子说明吧: def lazyFu…

上节我们提到Stream和List的主要分别是在于Stream的“延后计算“(lazy evaluation)特性.我们还讨论过在处理大规模排列数据集时,Stream可以一个一个把数据元素搬进内存并且可以逐个元素地进行处理操作.这让我不禁联想到我们常用的数据搜索读取方式了:大量的数据存放在数据库里,就好像无穷的数据源头.我们把数据读取方式(那些数据库读写API函数)嵌入Stream的操作函数内,把数据搜索条件传入Stream构造器(constructor)中形成一个对数据搜索操作的描述.这个产生…

在前面的章节中我们介绍了List,也讨论了List的数据结构和操作函数.List这个东西从外表看上去挺美,但在现实中使用起来却可能很不实在.为什么?有两方面:其一,我们可以发现所有List的操作都是在内存中进行的,要求List中的所有元素都必须在操作时存在于内存里.如果必须针对大型数据集进行List操作的话就明显不切实际了.其二,List的抽象算法如折叠算法.map, flatMap等是无法中途跳出的,无论如何都一直进行到底:只有通过递归算法在才能在中途停止运算.但递归算法不够抽象,经常出现重复…

上节我们讨论了并行运算组件库的基础设计,实现了并行运算最基本的功能:创建新的线程并提交一个任务异步执行.并行运算类型的基本表达形式如下: import java.util.concurrent._ object Par { type Par[A] = ExecutorService => Future[A] def run[A](es: ExecutorService)(pa: Par[A]): Future[A] = pa(es) //> run: [A](es: java.util.con…

在前面的几节讨论里我们终于得出了一个概括又通用的IO Process类型Process[F[_],O].这个类型同时可以代表数据源(Source)和数据终端(Sink).在这节讨论里我们将针对Process[F,O]的特性通过一些应用实例来示范它的组合性(composibility)和由数据源到接收终端IO全过程的功能完整性. 我们已经在前面的讨论中对IO Process的各种函数组合进行了调研和尝试,现在我们先探讨一下数据源设计方案:为了实现资源使用的安全性和IO程序的可组合性,我们必须保证无…

上期我们讨论了IO处理过程:Process[I,O].我们说Process就像电视信号盒子一样有输入端和输出端两头.Process之间可以用一个Process的输出端与另一个Process的输入端连接起来形成一串具备多项数据处理功能的完整IO过程.但合成的IO过程两头输入端则需要接到一个数据源,而另外一端则可能会接到一个数据接收设备如文件.显示屏等.我们在这篇简单地先介绍一下IO数据源Source和IO数据接收端Sink. 我们先用一个独立的数据类型来代表数据源Source进行简单的示范说明,这…

IO处理可以说是计算机技术的核心.不是吗?使用计算机的目的就是希望它对输入数据进行运算后向我们输出计算结果.所谓Stream IO简单来说就是对一串按序相同类型的输入数据进行处理后输出计算结果.输入数据源可能是一串键盘字符.鼠标位置坐标.文件字符行.数据库纪录等.如何实现泛函模式的Stream IO处理则是泛函编程不可或缺的技术. 首先,我们先看一段较熟悉的IO程序: import java.io._ def linesGt4k(fileName: String): IO[Boolean] =…

由于泛函编程非常重视函数组合(function composition),任何带有副作用(side effect)的函数都无法实现函数组合,所以必须把包含外界影响(effectful)副作用不纯代码(impure code)函数中的纯代码部分(pure code)抽离出来形成独立的另一个纯函数.我们通过代码抽离把不纯代码逐步抽离向外推并在程序里形成一个纯代码核心(pure core).这样我们就可以顺利地在这个纯代码核心中实现函数组合.IO Monad就是泛函编程处理副作用代码的一种手段.我们先…

折叠算法是List的典型算法.通过折叠算法可以实现众多函数组合(function composition).所以折叠算法也是泛函编程里的基本组件(function combinator).了解折叠算法的原理对了解泛函组合有着至关紧要的帮助.折叠算法又可分右折叠和左折叠.我们先从右折叠(foldRight)开始: 从以上两图示可以得出对List(a,b,c)的右折叠算法:op(a,op(b,op(c,z))) 可以看出括号是从右开始的.计算方式如图二:op(a,sub), sub是重复子树,可以肯…

List是一种最普通的泛函数据结构,比较直观,有良好的示范基础.List就像一个管子,里面可以装载一长条任何类型的东西.如需要对管子里的东西进行处理,则必须在管子内按直线顺序一个一个的来,这符合泛函编程的风格.与其它的泛函数据结构设计思路一样,设计List时先考虑List的两种状态:空或不为空两种类型.这两种类型可以用case class 来表现: trait List[+A] {} case class Cons[+A](head: A, tail: List[A]) extends List…