c# - C# 中面向铁路的编程 - 如何编写开关函数？

Question

我一直在关注 this F# ROP article ，并决定尝试在 C# 中重现它，主要是看看我是否可以。对于这个问题的长度，我们深表歉意，但如果您熟悉 ROP，将很容易理解。

他从 F# discriminated union 开始......

type Result<'TSuccess, 'TFailure> =
  | Success of 'TSuccess
  | Failure of 'TFailure

...我将其翻译成一个抽象的 RopValue 类，以及两个具体的实现(请注意，我已将类名更改为我理解得更好的名称)...

public abstract class RopValue<TSuccess, TFailure> {
  public static RopValue<TSuccess, TFailure> Create<TSuccess, TFailure>(TSuccess input) {
    return new Success<TSuccess, TFailure>(input);
  }
}

public class Success<TSuccess, TFailure> : RopValue<TSuccess, TFailure> {
  public Success(TSuccess value) {
    Value = value;
  }
  public TSuccess Value { get; set; }
}

public class Failure<TSuccess, TFailure> : RopValue<TSuccess, TFailure> {
  public Failure(TFailure value) {
    Value = value;
  }
  public TFailure Value { get; set; }
}

我添加了一个静态 Create 方法，以允许您从 TSuccess 对象创建一个 RopValue，该对象将被送入第一个验证函数。

然后我着手编写一个绑定(bind)函数。 F#版本如下...

let bind switchFunction twoTrackInput =
  match twoTrackInput with
  | Success s -> switchFunction s
  | Failure f -> Failure f

...与 C# 等价物相比，这是一个轻而易举的阅读!我不知道是否有更简单的方法来写这个，但这是我想出的...

public static RopValue<TSuccess, TFailure> Bind<TSuccess, TFailure>(this RopValue<TSuccess, TFailure> input, Func<RopValue<TSuccess, TFailure>, RopValue<TSuccess, TFailure>> switchFunction) {
  if (input is Success<TSuccess, TFailure>) {
    return switchFunction(input);
  }
  return input;
}

请注意，我将其写为扩展函数，因为这使我能够以更实用的方式使用它。

根据他验证一个人的用例，我编写了一个 Person 类...

public class Person {
  public string Name { get; set; }
  public string Email { get; set; }
  public int Age { get; set; }
}

...并编写了我的第一个验证函数...

public static RopValue<Person, string> CheckName(RopValue<Person, string> res) {
  if (res.IsSuccess()) {
    Person person = ((Success<Person, string>)res).Value;
    if (string.IsNullOrWhiteSpace(person.Name)) {
      return new Failure<Person, string>("No name");
    }
    return res;
  }
  return res;
}

通过对电子邮件和年龄进行一些类似的验证，我可以编写如下的整体验证函数...

private static RopValue<Person, string> Validate(Person person) {
  return RopValue<Person, string>
    .Create<Person, string>(person)
    .Bind(CheckName)
    .Bind(CheckEmail)
    .Bind(CheckAge);
}

这很好用，让我可以做这样的事情......

Person jim = new Person {Name = "Jim", Email = "", Age = 16};
RopValue<Person, string> jimChk = Validate(jim);
Debug.WriteLine("Jim returned: " + (jimChk.IsSuccess() ? "Success" : "Failure"));

但是，我在执行此操作时遇到了一些问题。首先是验证函数要求您传入一个 RopValue，检查它是成功还是失败，如果成功，则取出 Person 然后对其进行验证。如果失败，就返回它。

相比之下，他的验证函数接受(相当于)一个 Person，并返回(一个 Result，相当于)一个 RopValue...

let validateNameNotBlank person =
  if person.Name = "" then Failure "Name must not be blank"
  else Success person

这要简单得多，但我不知道如何在 C# 中执行此操作。

另一个问题是我们以 Success<> 开始验证链，因此第一个验证函数将始终从“if” block 返回一些内容，如果验证失败则返回 Failure<>，如果验证失败则返回 Success<>我们通过了检查。如果一个函数返回 Failure<>，那么验证链中的下一个函数将永远不会被调用，所以事实证明我们知道这些方法永远不能传递 Failure<>。因此，永远无法到达这些函数中的每一个的最后一行(除了在您手动创建 Failure<> 并在开始时将其传入的奇怪情况外，但那将毫无意义)。

然后他创建了一个开关运算符 (>=>) 来连接验证函数。我尝试这样做，但无法正常工作。为了链接对该函数的连续调用，看起来我必须在 Func<> 上有一个扩展方法，我认为你做不到。我做到了这一点......

public static RopValue<TSuccess, TFailure> Switch<TSuccess, TFailure>(this Func<TSuccess, RopValue<TSuccess, TFailure>> switch1, Func<TSuccess, RopValue<TSuccess, TFailure>> switch2, TSuccess input) {
  RopValue<TSuccess, TFailure> res1 = switch1(input);
  if (res1.IsSuccess()) {
    return switch2(((Success<TSuccess, TFailure>)res1).Value);
  }
  return new Failure<TSuccess, TFailure>(((Failure<TSuccess, TFailure>)res1).Value);
}

...但不知道如何使用它。

那么，谁能解释一下我将如何编写 Bind 函数，以便它可以接收一个 Person 并返回一个 RopValue(就像他所做的那样)？另外，如何编写允许我连接简单验证函数的开关函数？

欢迎对我的代码提出任何其他意见。我不确定它是否尽可能简洁明了。

Answer 1

你的 Bind函数类型错误，应该是:

public static RopValue<TOut, TFailure> Bind<TSuccess, TFailure, TOut>(this RopValue<TSuccess, TFailure> input, Func<TSuccess, RopValue<TOut, TFailure>> switchFunction) {
  if (input is Success<TSuccess, TFailure>) {
    return switchFunction(((Success<TSuccess, TFailure>)input).Value);
  }
  return new Failure<TOut, TFailure>(((Failure<TSuccess, TFailure>)input).Value);
}

Func传递给您的 Bind 实现的参数需要 RopValue<TSuccess, TFailure>参数而不仅仅是 TSuccess .这意味着该函数需要对 Bind 的输入重复相同的匹配。方法应该适合你。

由于类型参数的数量，这可能有点笨拙，因此您可以将其移至基类:

public abstract RopValue<TOut, TFailure> Bind<TOut>(Func<TSuccess, RopValue<TOut, TFailure> f);

public class Success<TSuccess, TFailure> : RopValue<TSuccess, TFailure> {
    public override RopValue<TOut, TFailure> Bind<TOut>(Func<TSuccess, RopValue<TOut, TFailure> f) {
        return f(this.Value);
    }
}

public class Failure<TSuccess, TFailure> : RopValue<TSuccess, TFailure> {
    public override RopValue<TOut, TFailure> Bind<TOut>(Func<TSuccess, RopValue<TOut, TFailure> f) {
        return new Failure<TOut, TFailure>(this.Value);
    }
}

然后您可以避免在链的开头创建虚拟值:

private static RopValue<Person, string> Validate(Person person) {
  return CheckName(person)
    .Bind(CheckEmail)
    .Bind(CheckAge);
}