第十一章 重构和测试函数式程序

第十一章重构和测试函数式程序

 

本章介绍

■重构函数式程序

■使用不变性推理代码

■为 F# 程序写单元测试

■使用延迟值缓存结果

 

这本书的主题之一就是，函数编程理如何使解代码更容易理解，只需要通过阅读就可以；特别是在需要修改陌生程序，或者通过组合现有函数实现行为，或者重构现有的代码时，尤为重要。函数式编程更容易重构，缘于清晰度和模块化：可以改善代码，并且有信心这种改变不会破坏程序的其他部分。

正如在函数式编中的很多事情一样，修改代码而不改变其含义的思想，与数学密切相关，因为不改变表达式含义的操作是许多数学任务的基础。我们可以把一个复杂的等式，化简（simplify）得到更易于阅读、但意思相同的等式。我们看看下面的方程：y = 2x + 3(5 - x)。如果我们用3 乘以括号中的表达，可以写成y = 2x + 15 - 3x，又可以简化为：y = 15 – x。

来自数学的另一种技巧是替换（substitution）。如果有两个方程，y = x/2 和x = 2z，我们可以把第二个方程的右边代入第一个方程，就得到（化简后）y = z。最重要的一点是，把一个正确的方程替换成另一个方程，得到的方程不会突然变得不正确。这种方法在函数编程称为组合（composition）。

函数编程与是数学密切相关，所以，代数中的一些应用到函数式程序中，毫不奇怪。在编程的世界里，化简方程对应于重构（refactoring），这是本章的核心。特别是，我们将讨论减少重复代码和代码的依赖关系。

替换也是一种形式的重构，但是，我们将知道，它还有其他的重要优势，尤其是在单元测试当中。替换能够把精力集中在测试基本函数，花更少的时间测试，由简单的预制块组合的函数，因为组合不会破坏已测试的组件。

我们还将研究与重构密切相关的主题。如果程序没有副作用，其中个别部分不管搂什么顺序执行，应该得到同样的结果。值，只要声明，就可以计算，也可以延迟执行，直到真正需要这个值时。这种技术称为延迟laziness（或延迟计算lazy evaluation），当我们探讨潜在的无穷数据结构和计算机值的缓存时，将展示一些实际的好处。