函数式 Ruby 编程 欧阳继超 

Agenda 什么是函数式编程 Ruby 的一些函数式特性 使用 Monad 纯化/ 简化控制流 

FBI Warning 用 Nokia 的同学请自己手动输入 git.io/fprb 

我是... 

我是... 

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我还是 

啊? 所以是... 一个会点 Scala 的 JavaScript 程序员来教 Rubyist 函数式编程? 

我在 JavaScript 社区讲函数式的时候, 观众是这样 的... 

Ruby 函数式 ? https://cloud.githubusercontent.com/assets/1235045/17933311/321ff7d2-6a46-11e6-903e- 8cc84f3acc78.JPG You might be surprised to see Ruby in the list of functional languages because they generally count as object oriented languages. -- Martin Odersky 你可能奇怪我把Ruby 也放到了函数式语言的列表, 这些语言通常会被归到面向对 象语言. -- Scala 之父 

什么是函数式 一等函数 first class function / 入 lambda 纯 purity 引用透明性 referential transparency 无副作用 side effectless 不可变 immutability 持久化数据结构 persistent data structures ... 当纯到一定程度可能就需要 范畴论 Catergory Theory 

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好处呢? 好组合 composible 好推理 easy to reason about 好测试 easy to test 好多线程 Multi-thread 好玩 fun 好 高逼格 high bigger elegant 

你可能不知道的Ruby 

lambda aka 匿名函数 [ 多选题] 请选出所有的 lambda A : { } / d o e n d # s u c h a s = [ 1 , 2 , 3 ] . m a p { | x | x + 1 } = B : p l u s 1 = l a m b d a { | x | x + 1 } C : p l u s 1 = - > ( x ) { x + 1 } D : p l u s 1 = P r o c . n e w { | x | x + 1 } 

万物皆对象, lambda 也不例外 lambda 也就是一个正常的对象 p l u s 1 = - > ( x ) { x + 1 } 

如果给这个lambda 一个引用, 我们可以跟用 method 一样用 p l u s 1 = - > ( x ) { x + 1 } p l u s 1 . c a l l ( 3 ) p l u s 1 . ( 3 ) p l u s 1 [ 3 ] 

三等公民 d e f p l u s 1 x x + 1 e n d [ 1 , 2 , 3 , 4 ] . m a p & p l u s 1 ` p l u s 1 ' : w r o n g n u m b e r o f a r g u m e n t s ( 0 f o r 1 ) ( A r g u m e n t E r r o r ) 

一等 vs 三等 

一等公民 Proc p l u s 1 = - > ( x ) { x + 1 } [ 1 , 2 , 3 , 4 ] . m a p & p l u s 1 

给三等座升个舱 d e f p l u s 1 x x + 1 e n d f i r s t _ c l a s s _ p l u s 1 = m e t h o d ( : p l u s 1 ) [ 1 , 2 , 3 , 4 ] . m a p & f i r s t _ c l a s s _ p l u s 1 

升舱的魔法 # t o _ p r o c m e t h o d ( : p l u s 1 ) # = > # < M e t h o d : O b j e c t # p l u s 1 > c l a s s M e t h o d d e f t o _ p r o c l a m b d a { | * a r g s | s e l f . c a l l ( * a r g s ) } e n d e n d 

升舱实例2 - Symbol % w ( o u y a n g j i c h a o ) . m a p & : c a p i t a l i z e # = = = % w ( o u y a n g j i c h a o ) . m a p { | x | x . c a p i t a l i z e } 

来 Desugar & % w ( o u y a n g j i c h a o ) . m a p & : c a p i t a l i z e . t o _ p r o c % w ( o u y a n g j i c h a o ) . m a p & P r o c . n e w ( | x | x . s e n d ( : c a p i t a l i z e ) ) 

模式匹配 pattern matching 

destructure - 数组 f i r s t , * m i d d l e _ a n d _ l a s t = [ ' P h i l l i p ' , ' J a y ' , ' F r y ' ] " f i r s t : # { f i r s t } , m i d d l e _ a n d _ l a s t : # { m i d d l e _ a n d _ l a s t } " 

destructure - 哈希 方法的参数会自带 destructure 哈希的功能 aka k e y w o r d a r g u m e n t s : f r y = { f i r s t : ' P h i l l i p ' , m i d d l e : ' J a y ' , l a s t : ' F r y ' } d e f p r i n t F i r s t N a m e f i r s t : , * * r e s t p f i r s t , r e s t e n d p r i n t F i r s t N a m e f r y 

case when ruby 中的 case 可以搞定这几种模式匹配 值/ 表达式 类型 Proc 正则 

值 这个很简单，应该都有用过 m e = ' o u y a n g ' c a s e m e w h e n ' o u y a n g ' " h e h e # { m e } " e l s e ' h e h e j i c h a o ' e n d 

类型 c l a s s M e d e f i n i t i a l i z e n a m e @ n a m e = n a m e e n d d e f h e h e d a " 呵呵哒 # { @ n a m e } " e n d e n d m e = M e . n e w ' o u y a n g ' c a s e m e w h e n M e m e . h e h e d a e l s e ' 呵呵哒了' e n d 

lambda （aka guard ） r e q u i r e ' o s t r u c t ' m e = O p e n S t r u c t . n e w ( n a m e : ' j i c h a o ' , f i r s t _ n a m e : ' o u y a n g ' ) c a s e m e w h e n - > ( w h o ) { w h o . n a m e = = ' j i c h a o ' } " h e h e # { m e } " e n d 

正则 c a s e ' j i c h a o o u y a n g ' w h e n / o u y a n g / " 呵呵哒" e n d 

但其实只是个简单的语法糖 case when 并不是magic ，其实只是 if else 的语法糖, 比如上面说的正则 i f ( / o u y a n g / = = = ' j i c h a o ' ) " h e h e d a " e n d 所以 magic 则是所有 when 的对象都实现了 = = = 方法而已 值： o b j e c t . = = = 会代理到 = = 类型： M o d u l e . = = = 会看是否是其 instance 正则： r e g e x . = = = 如果匹配返回 true 表达式：取决于表达式返回的值的 = = = 方法 lambda ： p r o c . = = = 会运行 lambda 或者 proc 

说了这么些奇技淫巧, 逼格还是不够高呀 除了花式一些有什么用呢? 纯 pure 

Category Theory Monad - 自函子范畴上的含幺半群 

一个简单 把大象放冰箱里需要几步 

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命令式放大象 o p e n e d _ f r i d g e = o p e n _ f r i d g e i f o p e n e d _ f r i d g e f r i d g e _ w _ e l e p h e n t = p u t _ e l e p h e n t _ i n o p e n e d _ f r i d g e i f f r i d g e _ w _ e l e p h e n t c l o s e d _ f r i d g e = c l o s e _ f r i d g e i f c l o s e d _ f r i d g e ' y a y ' e l s e ' f a i l t o c l o s e f r i d g e ' e n d e l s e ' f a i l t o p u t e l e p h e n t i n ' e n d e l s e ' f a i l t o o p e n f r i d g e ' e n d 

监控 o p e n e d _ f r i d g e = o p e n _ f r i d g e i f o p e n e d _ f r i d g e M o n i t o r i n g . l o g g e r . i n f o ( ' f r i d g e o p e n e d ' ) f r i d g e _ w _ e l e p h e n t = p u t _ e l e p h e n t _ i n o p e n e d _ f r i d g e i f f r i d g e _ w _ e l e p h e n t M o n i t o r i n g . l o g g e r . i n f o ( ' p u t e d a e l e p h e n t i n t o f r i d g e ' ) c l o s e d _ f r i d g e = c l o s e _ f r i d g e i f c l o s e d _ f r i d g e M o n i t o r i n g . l o g g e r . i n f o ( ' f r i d g e c l o s e d ' ) ' y a y ' e l s e M o n i t o r i n g . l o g g e r . e r r o r ( ' n o a b l e t o c l o s e f r i d g e ' ) ' f a i l t o c l o s e f r i d g e ' e n d e l s e M o n i t o r i n g . l o g g e r . e r r o r ( ' e l e p h e n t p u t f a i l e d ' ) ' f a i l t o p u t e l e p h e n t i n ' e n d e l s e M o n i t o r i n g . l o g g e r . e r r o r ( ' f a i l t o o p e n f r i d g e ' ) ' f a i l t o o p e n f r i d g e ' e n d 

或者用更极端的抛异常方式 b e g i n c l o s e ( p u t _ e l e p h e n t _ i n o p e n _ f r i d g e ) r e s c u e A = > e . . . r e s c u e B = > e . . . r e s c u e C = > e . . . e n d 

广告时间 ➡ ⬇ ↘ ⬇ ➡ 猫呢? https://git.io/cats.rb 

让我们用一个简单的 Either Monad g e m i n s t a l l d a t a . e i t h e r r e q u i r e ' d a t a . e i t h e r ' R i g h t . n e w ( 1 ) . f l a t _ m a p d o | x | i f x < 1 L e f t . n e w ( ' m e h ' ) e l s e R i g h t . n e w ( x + 1 ) e n d e n d # = > # < R i g h t 2 > 

来简化控制流 o p e n _ f r i d g e . f l a t _ m a p d o | f r i d g e | # < = 1 p u t _ e l e p h e n t _ i n f r i d g e # < = 2 e n d . f l a t _ m a p d o | f r i d g e | c l o s e f r i d g e # < = 3 e n d 这样可以专心构造控制逻辑, 而不需要关心上一步如果错误该怎么办 

怎么做到的 

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Either 魔法 https://github.com/jcouyang/cats.rb/blob/master/lib/data.either.rb d e f f l a t _ m a p c a s e s e l f w h e n R i g h t y i e l d @ v e l s e s e l f e n d e n d 

一个更实际的 用 microservices 组合成新的 service 

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上图有几次 IO 总共4 个IO, 每一步骤都可能出错 但程序猿不希望漏掉任何错误信息 但是又不能为了监控, 影响了这个简单的工作流 

控制流不关心失败和监控 d o a < - f e t c h A b < - f e t c h B c < - p u t $ b l a h a + + b 

IO 自挂东南枝 

d e f f e t c h ( e n d p o i n t , d e c o d e r ) r e s p o n s e = s e l f . c l a s s . g e t ( e n d p o i n t , f o r m a t : : j s o n ) c a s e r e s p o n s e . c o d e w h e n 4 1 0 L e f t . n e w ( E x c e p t i o n s : : D a t a F a i l u r e . n e w ( " R e s o u r c e # { e n d p o i n t } w a s d e l e t e d " ) ) w h e n 4 0 4 L e f t . n e w ( E x c e p t i o n s : : D a t a F a i l u r e . n e w ( " R e s o u r c e # { e n d p o i n t } n o t e x i s t " ) ) w h e n 2 0 0 R i g h t . n e w d e c o d e r . f r o m _ j s o n ( r e s p o n s e . b o d y ) e l s e L e f t . n e w ( E x c e p t i o n s : : R e p o s i t o r y E r r o r . n e w ( " F e t c h i n g # { e n d p o i n t } w i t h E r r o r : \ n # { e n d p o i n t } , r e s p o n s e c o d e n d e n d 

f a i l u r e _ p r o c e s s e d , s u c c e s s _ p r o c e s s e d = E i t h e r . p a r t i t i o n M a p i n a t o r . r u n M o n i t o r i n g . s e n d _ p r o c e s s e d s u c c e s s _ p r o c e s s e d . l e n g t h M o n i t o r i n g . l o g g e r . i n f o ( " P r o c e s s e d s u c c e s s f u l # { s u c c e s s _ p r o c e s s e d . l e n g t h } l i s t i n g s : # { s u c c e s s _ p r o c e s s e d } M o n i t o r i n g . l o g g e r . e r r o r ( " P r o c e s s e d F A I L U R E # { f a i l u r e _ p r o c e s s e d . l e n g t h } w i t h E x c e p t i o n s : " ) u n l e s s f a i l u r e . . . 

还可不可以在纯一些 

Free Monad aka Interpreter Pattern 

有些像 Cons 

还有... Coyoneda Free Monoid State EitherT MaybeT ... 

这些我都不会讲... 

因为我不会讲... 希望不久之后可以... g e m i n s t a l l c o n t r o l . m o n a d . f r e e 

Q/A 

性能 你TM 都选 Ruby 了还在乎性能? 

并发多线程 made easy r e q u i r e " c e l l u l o i d / a u t o s t a r t " m o d u l e E n u m e r a b l e d e f p m a p ( & b l o c k ) f u t u r e s = m a p { | e l e m | C e l l u l o i d : : F u t u r e . n e w ( e l e m , & b l o c k ) } f u t u r e s . m a p ( & : v a l u e ) e n d e n d 

多谢 https://blog.oyanglul.us/functional-ruby.html https://github.com/jcouyang/cats.rb https://github.com/typelevel/cats http://hackage.haskell.org/package/base-4.8.1.0/docs/src/Data.Either.html https://wiki.haskell.org/Free_structure http://underscore.io/blog/posts/2015/04/23/deriving-the-free-monad.html http://underscore.io/blog/posts/2015/04/14/free-monads-are-simple.html https://www.coursera.org/learn/progfun2 https://www.amazon.com/Well-Grounded-Rubyist-David-Black/dp/1933988657 https://mitpress.mit.edu/sicp