什么叫 OOP 的“参照透明”？

Question

我的理解是“referential transparency”这个词实际上只能应用于函数式代码。但是，面向对象代码中对对象的方法调用可以具有类似的属性，即方法的返回值，而方法调用后对象的状态只取决于调用前对象的状态，以及方法的参数。

即功能参照透明：

i = foo(n, m);
// return value depends only on n, m

OO“参照透明度”：

i = obj.foo(n, m);
// return value, and subsequent state of obj, depends 
// only on initial state of obj, n, m

这个属性有名字吗？

如果obj的状态在调用foo()的过程中没有改变，那么如果function overloading被支持，那么“面向对象”风格就等价于函数形式，因为它可以被重写为：

i = foo(obj, n, m);
// return value depends only on obj, n, m

但是，obj 的状态在方法调用中发生变化是很常见的，所以我不确定这是否有助于分析...

Answer 1

您的错误是认为 FP 和 OO 在某种程度上是根本不同的。参照透明的“OO 版本”就是参照透明。

表达式e 是引用透明的当且仅当e 可以替换为其评估结果而不影响程序的行为。

因此，如果您有一个表达式o.foo(a)，那么如果您可以修改代码以将其替换为调用结果，那么它是引用透明的，而无需更改程序的行为方式。显然，如果 o.foo 是无效的，你就不能这样做。如果它修改了o 的内部状态，则同上。因此，o.foo(a) 引用透明的唯一方法是其结果 是 o 和 a 的函数。

在我看来，“功能代码”是“引用透明代码”的同义词。

Answer 2

我不认为您在 OO 场景中描述的属性为您提供了与函数式编程中引用透明度所做的类似的任何东西。您描述了一个属性，其中foo 方法在以下调用中仅修改obj 对象的状态：

i = obj.foo(n, m); 

但是，如果您有另一个引用 obj 的对象，那么对 foo 的调用也会修改另一个对象的行为。由于对象之间的引用在 OO 中是必不可少的（这意味着这是一个您无法轻易避免的问题），这意味着您描述的属性并没有告诉您太多关于代码的信息。例如：

a = new Other(obj);
i = obj.foo(n, m);  // changes state of 'obj' and 'a'

如果foo 方法是引用透明（没有修改任何状态 - 只是返回了一些结果），那么这将是一个有趣的属性 - 因为它不会修改a.

Answer 3

如您所说，功能术语是引用透明度。我会谦虚地建议您在此处描述的形式以及取决于方法的参数加上对象的状态的结果被称为 reference opacity。

Answer 4

方法调用后对象的状态仅取决于调用前对象的状态和方法的参数。

我想你可以说方法没有外部依赖。

然而，与参照透明性不同，我不确定这会给您带来什么。我想这意味着该方法易于测试。