part 8: comparison between OOL and FL

OOP和函数编程的区别

表格：行是operation，列是variant

函数编程：

每个operation都是一个函数，每个函数都有若干branch，每个branch都对应一个variant

定义datatype，每个variant都对应一个constructor

面向对象编程：

定义一个基类，每个operation是一个类函数，基类中的函数是抽象的

每个variant是一个子类，并且实现所有的抽象函数

问题一：如果有函数带有多种类型的参数？

函数编程：

通过wildcard pattern + helper function + case语句

面向对象编程：

Double Dispatch

Double Dispatch

将需要知道对方的类转化成调用对方的函数

第一次分配：variant类应该知道自己如何做一个operation=>如Int类型就应该调用arg.add_int(self)

第二次分配：对方的add_int知道应该如何将自己和int相加

调用栈：

add(a, b)

a.add_values(b)

b.add_A的类型(a自己)

b正确处理

Multiple Dispatch

每个add_values都有自己对应的参数类型，类里会有多个add_values

当调用a.add_values(b)，将会在运行时挑选出A中接收B类型的参数的add_values, 直接调用

注意：Java和C++的static overloading虽然也能根据参数类型挑选对应函数，但是是编译期决定的，并不是运行时决定的。

多重继承：可能会在fields和methods上有冲突

C++是支持多重继承的+abstract method

Ruby运行有一个直接的基类和多个mixin

Java支持一个直接的基类和实现多个接口

Mixin

类似接口，类能include mixin, 但是不能直接实例化mixin。

minxin不能有instancevariable

定义：module M … end

使用：class A < B

include M

end

Ruby自带的mixin: Enumerable(实现each方法)和Comparable(实现<=>方法)

Abstract method和high-order function的相同之处：

都可以先定义一个框架，由client实现其中的细节。

Abstract method是通过override函数实现的

High-order function是通过传入函数实现的

Polymorphism:

ML中：parametric polymorphism / generics

Ruby中：subtype polymorphism / subtyping

Generic和Subtyping:

Generic适用于可以是任何类型的参数，但必须是同一个类型的情况

Subtyping适用于有extra fields的对象的代码重用的情况

Bounded Polymorphism:

Generic + Subtyping

对于depth subtype如List，可以使用List<T extend A>，这样可以修改List的内容，替换成其他的T，但是注意，都是同类型的。

Subtyping:

让一个类型{f1:t1, f2:t2...}也是类型{f2:t2…}。前者是subtype，subtype拥有更多的信息。

t1 <: t2: t1是t2的subtype。

如果e是t1，那么e也是t2。t2可以理解成父类，t1是子类，子类能拥有更多的field，且子类是基类

任何使用t2的地方都可以使用t1(t1是t2，但是t2未必是t1)

Depth subtyping:

如果t1<:t2, 不能让 t3 : {f1:t1} <: t4 : {f1:t2}

原理：如果有函数将x.f1 = t2，那么就会造成t3.f1 = t2。但是如果通过t3.f1去取t1比t2多出来的fields就会报错。

当有赋值的时候，depth subtyping就会出现field丢失的情况。

因此Java禁止赋值一个t1类型的数组内容为t2，但是允许depth subtyping

所有类型都可以看做是Null的subtype，所以Java中也会在运行时检查Null

Function subtyping:不是如何调用函数，而是函数本身的委托

如果 ta <: tb，则函数t->ta <: t->tb。能返回更多fields(promise more)的函数可以替换。return type: covariant(works the same way)

如果 ta <: tb，则函数tb->t <: ta->t。需要更少fields(need less)的函数可以替换。argument type: contravariant(works the oposite way)

除了self/this这个参数，由于实现问题必须是subtype，不能使contravariant的

OOP中的subtype:

因为field能够修改，所以subtype的field类型不能改变（原因参照depth subtyping）

因为methods不能修改，所以subtype的methods能够使用supertype对应函数的subtype

Subclass和subtype不同：

class：定义了对象的行为，子类通过继承并extend/override这些behavior

type：定义了对象的类型和能够响应的消息，子类型是为了替换父类型并且防止发生错误。

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