Станислав Капулкин, Владислав Цендровский «Теория категорий для описания архитектуры программ: проектирование и документирование»

В программировании существует практика описания шаблонов проектирования для решений типичных задач. В то же время опытные разработчики предостерегают начинающих разработчиков от чрезмерного использования шаблонов, замечая, что «шаблоны» — это ещё не всё, и нужно уметь придумывать самостоятельные решения. Теория категорий — как раз то все. Разработчики во многом мыслят интуитивно им и многие схемы, которые они рисуют на доске, являются категорными, то есть строгими конструкциями, а не просто рисунками. В докладе будет показано, насколько естественно описывать архитектуру проекта в теоркат схемах, как раскрывается выразительность языка теории, и какие дополнительные преимущества даёт использование теории.

Transcript

1. Теория категорий для описания архитектуры программ: проектирование и документирование Viete Станислав Капулкин Владислав Цендровский
2. Введение Теория категорий - удобный математически строгий язык схем, и мы увидим, как эти схемы удобно применять в программировании. 2
3. Пример - сохранение/загрузка из файла 3
4. Пример - сохранение/загрузка из файла 4
5. Пример - сохранение/загрузка из файла 5
6. Пример - сохранение/загрузка из файла 6
7. Пример - сохранение/загрузка из файла 7
8. Пример - сохранение/загрузка из файла 8
9. Пример - сохранение/загрузка из файла 9
10. Пример - сохранение/загрузка из файла 10
11. Пример - сохранение/загрузка из файла 11
12. Элементы теории категории Объекты 12
13. Элементы теории категории (продолжение) 13 Стрелки - Морфизмы
14. Элементы теории категории (продолжение) 14 Равенство путей - Коммутативная диаграмма
15. Категория, аксиомы 15
16. Композиция 16
17. Коммутативная диаграмма 17
18. Больше коммутативных диаграмм 18
19. Меньше коммутативных диаграмм 19
20. Единичный морфизм 20
21. Единичный морфизм композиция с единичным морфизмом 21
22. Пример - сохранение/загрузка из файла 22
23. Pull-back 23
24. Пример - MVC 24
25. Пример - MVC, второй сценарий 25
26. Пример - MVC, unit-тест 26
27. Use-case от product owner-а: сохранение имени 27
28. Use-case от product owner-а: сохранение имени 28
29. Определение функтора F(h) = F(g)ºF(f) 29
30. Пример - Size 30
31. Пример - MVVM 31
32. Теоркат и ООП var list = new List<int>(new int [] {1, 2, 3, 4, 5}); // new LinkedList<int>(new int [] {1, 2, 3, 4, 5}); foreach (var value in list) { Console.WriteLine(value); } 32
33. Естественное преобразование 33
34. Подход к проектированию выбираем в диаграмме стрелку и расписываем ее детальнее 34
35. Подход к проектированию 35
36. Подход к проектированию (пример) Обработка нажатия кнопки в игре 36
37. Выделение классов по цепочке шагов стрелка - функция или метод void Transform(ref int arg); void Transform() { this.field = Math.Sin(field); } int Transform(int arg); 37
38. Кодогенерация архитектуры классов 38
39. Кодогенерация архитектуры классов 39
40. Послесловие 1. CAP-теорема. Хорошо расписав систему мы четко поймем, чем мы жертвуем 2. Пример с протоколом связи 40
41. Пример с протоколом связи 41
42. Спасибо за внимание! Вопросы? t.me/catdotnet dev.viete.io Литература 1. "Розеттский камень", Баез Дж. К., Стэй М. 2. "Теория категорий для работающего математика", C. Маклейн 42