自从我去年开始学习f#和OCaml以来,我已经阅读了大量的文章,这些文章坚持认为设计模式(尤其是Java中的)是命令式语言中缺失特性的变通方法。我发现的一篇文章给出了相当有力的主张:

Most people I've met have read the Design Patterns book by the Gang of Four (GoF). Any self respecting programmer will tell you that the book is language agnostic and the patterns apply to software engineering in general, regardless of which language you use. This is a noble claim. Unfortunately it is far removed from the truth. Functional languages are extremely expressive. In a functional language one does not need design patterns because the language is likely so high level, you end up programming in concepts that eliminate design patterns all together.

函数式编程(FP)的主要特性包括函数作为一类值、curry化、不可变值等。在我看来,OO设计模式是否接近这些特性并不明显。

此外,在支持OOP的函数式语言(如f#和OCaml)中,使用这些语言的程序员显然会使用与其他OOP语言相同的设计模式。事实上,现在我每天都在使用f#和OCaml,我在这些语言中使用的模式与我在Java中使用的模式之间没有明显的区别。

函数式编程消除了对面向对象设计模式的需求这一说法是否属实?如果是这样的话,你能发布或链接到一个典型的OOP设计模式的例子及其功能对等物吗?


当前回答

当你试着从“设计模式”(一般)和“FP vs . OOP”的层面来看待这个问题时,你会发现答案最多是模糊的。

但是,在这两个轴上深入研究,并考虑特定的设计模式和特定的语言功能,事情就会变得更清楚。

因此,例如,当使用具有代数数据类型和模式匹配、闭包、第一类函数等的语言时,一些特定的模式(如访问者、策略、命令和观察者)肯定会改变或消失。不过,GoF书中的其他一些模式仍然“存在”。

总的来说,我会说,随着时间的推移,特定的模式正在被新的(或正在流行的)语言特性所淘汰。这是语言设计的自然过程;随着语言变得越来越高级,以前只能在书中使用示例来调用的抽象现在成为特定语言特性或库的应用程序。

(顺便说一句:这是我最近写的一篇博客,上面有更多关于FP和设计模式讨论的链接。)

其他回答

我想说的是,当你拥有像Lisp这样支持宏的语言时,你就可以构建你自己的领域特定的抽象,这些抽象通常比一般的习语解决方案要好得多。

甚至OO设计模式解决方案也是特定于语言的。

设计模式是编程语言无法解决的常见问题的解决方案。在Java中,单例模式解决单一的(简化的)问题。

在Scala中,除了Class,还有一个顶级的构造,叫做Object。它是惰性实例化的,只有一个。你不必使用单例模式来获得一个单例。这是语言的一部分。

GoF设计模式是为Simula 67的后代面向对象语言(如Java和c++)编写的变通方法。

设计模式处理的大多数“弊病”是由以下原因引起的:

statically typed classes, which specify objects, but are not themselves objects; restriction to single dispatch (only the leftmost argument is used to select a method, the remaining arguments are considered as static types only: if they have dynamic types, it's up to the method to sort that out with ad-hoc approaches); distinction between regular function calls and object-oriented function calls, meaning that object-oriented functions cannot be passed as functional arguments where regular functions are expected and vice versa; and distinction between "base types" and "class types".

在通用Lisp对象系统中,这些设计模式中没有一个不会消失,即使解决方案的结构本质上与相应的设计模式相同。(此外,该对象系统比GoF书早了十多年。Common Lisp在该书第一次出版的同一年成为了ANSI标准。)

就函数式编程而言,模式是否适用于它取决于给定的函数式编程语言是否具有某种对象系统,以及它是否模仿受益于模式的对象系统。这种类型的面向对象不能很好地与函数式编程相结合,因为状态的突变是最重要的。

构造和非突变访问与函数式编程兼容,因此与抽象访问或构造有关的模式可以适用:像工厂、Facade、代理、Decorator和访问者这样的模式。

另一方面,像状态和策略这样的行为模式可能不能直接应用于功能性OOP,因为状态突变是它们的核心。这并不意味着它们不适用;也许它们以某种方式与任何可用于模拟可变状态的技巧结合应用。

坚持住。

听到我声称已经取代了设计模式并揭穿了SOLID and DRY,许多人会更加恼怒。我没有人。尽管如此,我还是正确地建模了协作(制造)架构,并在我的网站http://www.powersemantics.com/上在线发布了构建过程的规则以及背后的代码和科学。

My argument is that design patterns attempt to achieve what manufacturing calls "mass customization", a process form in which every step can be reshaped, recomposed and extended. You might think of such processes as uncompiled scripts. I'm not going to repeat my (online) argument here. In short, my mass customization architecture replaces design patterns by achieving that flexibility without any of the messy semantics. I was surprised my model worked so well, but the way programmers write code simply doesn't hold a candle to how manufacturing organizes collaborative work.

制造=每个步骤都与一个产品相互作用 OOP =每个步骤都与自身和其他模块交互,像无用的上班族一样将产品从一点传递到另一点

这种架构永远不需要重构。还有一些关于中心化和分布式的规则会影响复杂性。但为了回答你的问题,函数式编程是另一组处理语义,而不是用于大规模定制流程的体系结构,其中1)源路由作为(脚本)文档存在,使用者可以在触发之前重写,2)模块可以轻松动态地添加或删除。

我们可以说OOP是“硬编码过程”范式,而设计模式是避免这种范式的方法。但这就是大规模定制。设计模式将动态过程体现为混乱的硬代码。没有任何意义。f#允许将函数作为参数传递,这意味着函数式语言和面向对象语言都试图自己完成大规模定制。

代表脚本的硬代码会让读者感到困惑吗?如果你认为你的编译器的消费者为这些特性买单,那就完全不是,但对我来说,这些特性是语义上的浪费。它们是毫无意义的,因为大规模定制的重点是使过程本身是动态的,而不仅仅是对使用Visual Studio的程序员是动态的。

布莱恩关于语言和模式之间紧密联系的评论很中肯,

The missing part of this discussion is the concept of idiom. James O. Coplien's book, "Advanced C++" was a huge influence here. Long before he discovered Christopher Alexander and the Column Without a Name (and you can't talk sensibly about patterns without reading Alexander either), he talked about the importance of mastering idioms in truly learning a language. He used string copy in C as an example, while(*from++ = *to++); You can see this as a bandaid for a missing language feature (or library feature), but what really matters about it is that it's a larger unit of thought, or of expression, than any of its parts.

这就是模式和语言试图做的,让我们更简洁地表达我们的意图。思想的单位越丰富,你能表达的思想就越复杂。从系统架构到琐碎小事,在不同的范围内拥有丰富的、共享的词汇,可以让我们进行更明智的对话,并思考我们应该做什么。

作为个体,我们也可以学习。这就是练习的意义所在。我们每个人都能理解和使用我们自己永远无法想到的东西。语言、框架、库、模式、习语等等都在共享知识财富中占有一席之地。