5.3.3添加类型还是函数

5.3.3 添加类型还是函数

 

    正如我们早先提到过的，在 F# 和 C# 中，函数 Schedule 数据类型在一个方向不可扩展：很难添加一个新的事件的类型。在 F# 中，出现困难的原因是，需要修改类型声明；如果它在一个共享库中，必须重新编译这个共享库。同样，在 C# 版本中，我们有一个 Tag 属性，这使得添加新类型更困难。另一方面，这种设计的好处是，使我们能够很容易为了处理计划，而添加新的功能。

    让我们研究一下函数和面向对象解决方案之间的差异。图 5.2 显示两个类层次结构表示两种可能的方法。在面向对象的版本中，所有的功能都被括在虚拟方法。函数版本公开的 Tag 属性可用于标识值表示的那个选项。

图 5.2 表示计划，使用通常的面向对象设计（左图），使用带 Tag 属性的函数方法（右图）

    下面列出了函数编程风格（FP）与通常的面向对象风格的之间的主要区别，我们看到在代码示例中所看到的。

    ■ FP 版本使添加处理数据类型的新功能容易，通过编写使用模式匹配的一个函数就能实现。但是，添加新类型的表示困难。

    ■ 面向对象的版本使添加新类型的表示很容易，通过编写新的继承类并实施其虚拟的方法实现。但是，添加新的虚拟方法困难。

    ■ 在 FP 版本中，单一功能的代码都在一个地方，所以，与一种计算有关的所有代码是在单独的函数中。

    ■ 在面向对象版本中，单个类型的代码都 在一个地方，这意味着，使用特定表示的所有代码都在一个类声明中。

    如你所见，关键问题是我们是要使哪一个更容易，是添加新类型，还是新函数。经验表明，在函数编程中，更常见的是，要向现有类型添加新的功能。

    如果你熟悉通常的设计模式，可能还记得访问者模式，这是面向对象的处理数据结构的方式，就像差别联合。我们将第 7 章讨论递归的差别联合时再说，因为，它通常用于处理复杂的程序数据，而不是简单的值。也要等到第 7 章，才会讨论是否选择差别联合，因为这个问题更多的与程序数据有关，但是，你可以先看看侧边栏“在现实世界中的差别联合”，有几个使用差别联合的例子。

 

在现实世界中的差别联合

 

    使用差别联合更优雅实现类层次结构的一个例子是，可以的.NET 3.5 的 LINQ 项目引入的表达式（Expression）类型，它用来存储表达式树，这是表示数据结构，解析表达式的源代码（例如，1 + x)。这个类型具有继承类，对于每个可能的表达式类型，如 BinaryExpression，可以表示加和（或）其他二元运算，例如，ConstantExpression，这用于存储文字。这个类型也有一个属性类似于 Tag 属性，但它使用的名字是 NodeType。一般而言，每当你处理某种形式的源代码，或由用户输入的简单表达式，差别联合可能是正确的选择。

    差别联合很有用的另一个例子是，表示如二叉树的数据结构。树可以携带一些值的叶子，或者是内部的树节点，由两个二叉树组成。树是函数编程中经常使用的数据结构，所以，会在第 8、 10、 15 章中看到。

 

    在本章中，我们讨论了简单值：任何简单的表示为有限的可选值集合的通用值，应该始终选择差别联合。这是因为，对于这种值，几乎可以肯定的是想要添加新的功能，而不是添加新的类型。有一个差别联合，在函数编程中非常有用的，存在于所有的函数语言：F# 中它被称为选项（option）类型。