今天所教授的软件工程完全专注于面向对象的编程和“自然的”面向对象的世界观。有一个详细的方法,描述了如何将一个领域模型转换成一个类模型,该方法有几个步骤和很多(UML)工件,比如用例图或类图。许多程序员已经内化了这种方法,并且对如何从头开始设计面向对象的应用程序有很好的想法。

新的宣传是函数式编程,在许多书籍和教程中都有介绍。但是功能性软件工程呢? 在阅读关于Lisp和Clojure的文章时,我发现了两个有趣的陈述:

函数式程序通常是自底向上而不是自顶向下开发的(《论Lisp》,Paul Graham) 函数式程序员使用映射,而oop程序员使用对象/类(《Clojure for Java Programmers》,Rich Hickley谈话)。

那么,在Lisp或Clojure中,系统地(基于模型的)设计功能应用程序的方法是什么呢?常见的步骤是什么,我使用什么构件,我如何将它们从问题空间映射到解决方案空间?


当前回答

OO编程将数据与行为紧密地结合在一起。函数式编程将两者分开。你没有类图,但你有数据结构,特别是代数数据类型。可以将这些类型编写为与您的域非常匹配,包括通过构造消除不可能的值。

所以没有关于这个问题的书籍,但有一种行之有效的方法,正如俗话所说,让不可能的价值观变得不可代表。

在这样做的过程中,您可以做出一系列选择,将某些类型的数据表示为函数,反之,将某些函数表示为数据类型的联合,这样您就可以获得,例如序列化、更严格的规范、优化等。

然后,考虑到这一点,你在adts上写函数,这样你就建立了某种代数——也就是说,这些函数有固定的定律。有些可能是等幂的,多次应用后是一样的。有些是结合性的。有些是传递性的,等等。

现在你有了一个定义域,在这个定义域上,你有了函数,这些函数根据良好的规律组成。一个简单的嵌入式DSL!

哦,对了,给定属性,你当然可以编写自动随机测试。而这仅仅是个开始。

其他回答

虽然这可能被认为是天真和简单的,但我认为“设计食谱”(一种应用于编程的系统解决问题的方法,如Felleisen等人在他们的书HtDP中所提倡的)将接近你所寻找的东西。

这里有一些链接:

http://www.northeastern.edu/magazine/0301/programming.html

http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.86.8371

有一种“程序计算”/“通过计算设计”的风格与Richard Bird教授和牛津大学(英国)的代数编程组有关,我不认为将其视为一种方法论太牵强。

就我个人而言,虽然我喜欢AoP小组的工作,但我自己没有以这种方式实践设计的规程。但这是我的缺点,不是程序计算的缺点之一。

一种方法是在所选择的函数式编程语言中创建内部DSL。“模型”是用DSL表示的一组业务规则。

老实说,如果你想设计函数式程序,可以看看标准函数库,比如Haskell的Prelude。在FP中,模式通常由高阶过程(对函数进行操作的函数)本身捕获。因此,如果看到了一个模式,通常会创建一个更高阶的函数来捕捉该模式。

fmap就是一个很好的例子。该函数以一个函数作为参数,并将其应用于第二个参数的所有“元素”。因为它是Functor类型类的一部分,所以Functor的任何实例(如列表、图形等)都可以作为第二个参数传递给这个函数。它捕捉了将函数应用于第二个参数的每个元素的一般行为。

面向对象设计与软件工程不是一回事。软件工程与我们如何按时、低缺陷率地从需求到工作系统的整个过程有关。函数式编程可能与面向对象不同,但它并没有消除需求、高级和详细的设计、验证和测试、软件度量、估计以及所有其他“软件工程的东西”。

此外,函数式程序确实表现出模块化和其他结构。你的详细设计必须根据该结构中的概念来表达。