提问人:MrWombat 提问时间:10/3/2017 最后编辑:MrWombat 更新时间:10/3/2017 访问量:171
集合中的可变状态
mutable state in collection
问:
我对函数式编程很陌生,所以这可能是一个由于误解而产生的问题,但我无法解决这个问题 - 从 OOP 的角度来看,这似乎很明显......
场景:假设你有一个类似 actor 或微服务的架构方法,其中消息/请求被发送到一些处理它们并回复的组件。现在假设,其中一个组件存储了来自未来请求请求的一些数据(例如,它计算一个值并将其存储在缓存中,以便下次发生相同的请求时,不需要计算)。 数据可以保存在内存中。
问题:在一般的函数式编程中,尤其是在 f# 中,您如何处理这种情况?我想静态字典不是一种函数式方法,如果可能的话,我不想包含任何外部的东西,如数据存储。
或者更准确地说:如果应用程序创建的数据将在以后的处理中再次使用,我们将数据存储在哪里?
例:您有一个应用程序,它对某些初始数据执行某种任务。首先,你存储初始数据(例如,将其添加到字典中),然后你执行第一个任务,根据数据的子集进行一些处理,然后你执行第二个任务,添加额外的数据,依此类推,直到所有任务都完成......
现在的基本方法(根据我的理解)是定义数据并将任务用作转发已处理数据的某种处理链,例如但不适合基于消息和异步完成获取/添加数据的架构。initial-data -> task-1 -> task-2 -> ... -> done
方法:
我最初的做法是这样的
type Record = { }
let private dummyStore = new System.Collections.Concurrent.ConcurrentBag<Record>()
let search comparison =
let matchingRecords = dummyStore |> Seq.where (comparison)
if matchingRecords |> Seq.isEmpty
then EmptyFailedRequest
else Record (matchingRecords |> Seq.head)
let initialize initialData =
initialData |> Seq.iter (dummyStore.Add)
let add newRecord =
dummyStore.Add(newRecord)
封装在一个模块中,在我看来,它看起来像一种 OOP 方法。
在@Gustavo要求我提供一个示例并考虑他的建议后,我意识到我可以这样做(再上一级到实际调用函数的地方):
let handleMessage message store =
// all the operations from above but now with Seq<Record> -> ... -> Seq<Record>
store
let agent = MailboxProcessor.Start(fun inbox->
let rec messageLoop store = async{
let! msg = inbox.Receive()
let modifiedStore = handleMessage msg store
return! messageLoop modifiedStore
}
messageLoop Seq.empty
)
这很好地回答了我的问题,因为它完全消除了可变性和共享状态。但是,当只看第一种方法时,我想不出任何没有函数之外的集合的解决方案
请注意,这个问题是用 f# 格式来解释环境、语法等。我不想要一个有效的解决方案,因为 f# 是多范式的,我想为此获得一种功能方法。
到目前为止,我已经阅读了我在 SO 上能找到的所有问题,但它们要么证明了理论上的可能性,要么在这种情况下使用集合 - 如果重复,请指出正确的方向。
答:
您可以使用一种称为记忆的技术,这在 FP 中非常常见。 它恰恰在于保留带有计算值的字典。
下面是一个示例实现:
open System
open System.Collections.Concurrent
let getOrAdd (a:ConcurrentDictionary<'A,'B>) (b:_->_) k = a.GetOrAdd(k, b)
let memoize f =
let dic = new ConcurrentDictionary<_,_>()
getOrAdd dic f
请注意,您可以使用任何功能进行装饰并获得它的备忘录版本。下面是一个示例:memoize
let f x =
printfn "calculating f (%i)" x
2 * x
let g = memoize f // g is the memoized version of f
// test
> g 5 ;;
calculating f (5)
val it : int = 10
> g 5 ;;
val it : int = 10
您可以看到,在第二次执行中,未计算该值。
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上一个:如何在 F# 中使用可变列表?
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