F＃中的应用程序架构/组成

Question 1

最近，我一直在C＃中将SOLID进行到相当极端的水平，并且在某个时刻意识到，除了如今编写函数之外，我基本上没有做其他事情。在我最近再次开始研究F＃之后，我发现对于我现在正在做的大部分事情来说，这可能是更合适的语言选择，因此我想尝试将一个实际的C＃项目移植到F＃中作为概念证明。我想我可以（以一种非常惯用的方式）发布实际的代码，但是我无法想象这样一个架构看起来会像我在C＃中一样灵活地工作。

我的意思是说，我有很多小的类和接口是使用IoC容器编写的，而且我也经常使用诸如Decorator和Composite的模式。这导致（我认为）非常灵活和可发展的整体体系结构，使我可以轻松地在应用程序的任何位置替换或扩展功能。根据所需的更改量，我可能只需要编写一个接口的新实现，并在IoC注册中替换它即可完成。即使变化更大，我也可以替换对象图的一部分，而应用程序的其余部分将像以前一样保持原样。

现在使用F＃，我没有类和接口（我知道我可以，但是我认为那是我想进行实际函数编程的要点），我没有构造函数注入，也没有IoC容器。我知道我可以使用高阶函数来完成类似Decorator模式的操作，但这似乎并没有像构造函数注入类那样给我带来灵活性和可维护性。

考虑以下C＃类型：

public class Dings
{
    public string Lol { get; set; }

    public string Rofl { get; set; }
}

public interface IGetStuff
{
    IEnumerable<Dings> For(Guid id);
}

public class AsdFilteringGetStuff : IGetStuff
{
    private readonly IGetStuff _innerGetStuff;

    public AsdFilteringGetStuff(IGetStuff innerGetStuff)
    {
        this._innerGetStuff = innerGetStuff;
    }

    public IEnumerable<Dings> For(Guid id)
    {
        return this._innerGetStuff.For(id).Where(d => d.Lol == "asd");
    }
}

public class GeneratingGetStuff : IGetStuff
{
    public IEnumerable<Dings> For(Guid id)
    {
        IEnumerable<Dings> dingse;

        // somehow knows how to create correct dingse for the ID

        return dingse;
    }
}

我会告诉我的IoC容器来解决AsdFilteringGetStuff的IGetStuff，并GeneratingGetStuff与该接口自身的依赖。现在，如果需要其他过滤器或完全删除过滤器，则可能需要各自的实现，IGetStuff然后简单地更改IoC注册。只要接口保持不变，我并不需要接触的东西中的应用。由DIP启用的OCP和LSP。

现在我要在F＃中做什么？

type Dings (lol, rofl) =
    member x.Lol = lol
    member x.Rofl = rofl

let GenerateDingse id =
    // create list

let AsdFilteredDingse id =
    GenerateDingse id |> List.filter (fun x -> x.Lol = "asd")

我喜欢这少多少代码，但是我失去了灵活性。是的，我可以打电话AsdFilteredDingse或GenerateDingse在同一地方打电话，因为类型是相同的-但是如何确定要呼叫的那一个而不在呼叫现场对其进行硬编码？另外，虽然这两个功能是可以互换的，但现在我不能在AsdFilteredDingse不更改此功能的情况下替换内部的生成器功能。这不是很好。

下次尝试：

let GenerateDingse id =
    // create list

let AsdFilteredDingse (generator : System.Guid -> Dings list) id =
    generator id |> List.filter (fun x -> x.Lol = "asd")

现在，我可以通过将AsdFilteredDingse设为高阶函数来实现组合，但是这两个函数不再可互换了。再次考虑，他们可能无论如何都不应该。

我还能做什么？我可以从F＃项目的最后一个文件中的C＃SOLID中模仿“合成根”概念。大多数文件只是功能的集合，然后我有了某种“注册表”，它代替了IoC容器，最后我调用了一个函数来实际运行该应用程序，并且使用了“注册表”中的函数。在“注册表”中，我知道我需要一个类型为Guid-> Dings list的函数，我将其称为GetDingseForId。这就是我所说的那个，而不是前面定义的单个函数。

对于装饰器，定义为

let GetDingseForId id = AsdFilteredDingse GenerateDingse

要删除过滤器，我将其更改为

let GetDingseForId id = GenerateDingse

不利之处是所有使用其他功能的功能都必须是高阶功能，而我的“注册表”必须映射我使用的所有功能，因为之前定义的实际功能无法调用任何功能。稍后定义的功能，特别是不是来自“注册表”的功能。我可能还会遇到“注册表”映射的循环依赖问题。

这有道理吗？您如何真正构建可维护和可演化（更不用说可测试）的F＃应用程序？

Question 2

一旦意识到面向对象的构造函数注入与Function Partial Function Application非常紧密地对应，这将很容易。

首先，我将其Dings作为记录类型编写：

type Dings = { Lol : string; Rofl : string }

在F＃中，IGetStuff可以使用签名将接口简化为单个功能

Guid -> seq<Dings>

使用此功能的客户端会将其作为参数：

let Client getStuff =
    getStuff(Guid("055E7FF1-2919-4246-876E-1DA71980BE9C")) |> Seq.toList

该Client函数的签名是：

(Guid -> #seq<'b>) -> 'b list

如您所见，它以目标签名的功能为输入，并返回一个列表。

发电机

生成器函数很容易编写：

let GenerateDingse id =
    seq {
        yield { Lol = "Ha!"; Rofl = "Ha ha ha!" }
        yield { Lol = "Ho!"; Rofl = "Ho ho ho!" }
        yield { Lol = "asd"; Rofl = "ASD" } }

该GenerateDingse函数具有以下签名：

'a -> seq<Dings>

这实际上是更不是一般的Guid -> seq<Dings>，但是这不是一个问题。如果只想Client与with组合GenerateDingse，则可以像这样简单地使用它：

let result = Client GenerateDingse

它将Ding从返回所有三个值GenerateDingse。

装饰器

原始的Decorator有点困难，但难度不大。通常，您无需将Decorated（内部）类型添加为构造函数参数，而只需将其作为参数值添加到函数中即可：

let AdsFilteredDingse id s = s |> Seq.filter (fun d -> d.Lol = "asd")

该函数具有以下签名：

'a -> seq<Dings> -> seq<Dings>

这不是我们想要的，但是很容易将其组合为GenerateDingse：

let composed id = GenerateDingse id |> AdsFilteredDingse id

该composed功能具有签名

'a -> seq<Dings>

正是我们想要的！

您现在可以使用Client具有composed这样的：

let result = Client composed

只会返回[{Lol = "asd"; Rofl = "ASD";}]。

你不具有定义composed第一功能; 您也可以当场撰写：

let result = Client (fun id -> GenerateDingse id |> AdsFilteredDingse id)

这也将返回[{Lol = "asd"; Rofl = "ASD";}]。

替代装饰器

前面的示例运行良好，但并没有真正装饰类似的功能。这是一个替代方案：

let AdsFilteredDingse id f = f id |> Seq.filter (fun d -> d.Lol = "asd")

该函数具有签名：

'a -> ('a -> #seq<Dings>) -> seq<Dings>

如您所见，该f参数是另一个具有相同签名的函数，因此它与Decorator模式更相似。您可以这样编写：

let composed id = GenerateDingse |> AdsFilteredDingse id

同样，你可以用Client与composed这样的：

let result = Client composed

或像这样的内联：

let result = Client (fun id -> GenerateDingse |> AdsFilteredDingse id)

有关使用F＃组成整个应用程序的更多示例和原理，请参阅有关使用F＃进行功能体系结构的在线课程。

有关面向对象的原理以及它们如何映射到函数式编程的更多信息，请参阅我的博客文章SOLID原理及其如何应用于FP。