F# 函数式回调答案

【问题标题】：F# functional CallbackF# 函数式回调
【发布时间】：2020-02-27 22:16:21
【问题描述】：

我正在尝试在 F# 中迁移 C# 程序。该程序是一个FtpClient，它封装了FluentFtp库并通过如下接口暴露ftp方法：

  public interface IFtpSession
{
    IEnumerable<string> ListFiles(string remoteFolder);
}

sealed class FtpSession : IFtpSession
{
    private FluentFTP.FtpClient FluentFtpClient { get; set; }

    internal FtpSession(FluentFTP.FtpClient fluentFtpClient)
    {
        this.FluentFtpClient = fluentFtpClient;
    }

    public IEnumerable<string> ListFiles(string remoteFolder)
    {
        return FluentFtpClient.GetListing(remoteFolder).Where(fileItem => fileItem.Type == FtpFileSystemObjectType.File).Select(fileItem => fileItem.FullName);
    }

}}

private static void CreateFtpSession(FtpConnectionSettings settings, Action<IFtpSession> onSessionOpen) {
        FluentFTP.FtpClient ftpClient = new FluentFTP.FtpClient(settings.Host, settings.Port, settings.UserName, settings.UserPassword);
        ftpClient.Connect();
        FtpSession ftpSession = new FtpSession(ftpClient);
        onSessionOpen(ftpSession);
        ftpClient.Disconnect();
    }

我想在 F# 中做同样的事情，但以一种功能性的方式。这意味着我不想使用具有成员的对象以 OO F# 样式复制上述代码，而是仅使用函数和值类型。

做这种工作的正确方法是什么？

在上面的示例中，只有一个函数（ListFiles），但我的问题是假设接口 IFtpSession 可以具有其他功能并且不尊重单一责任原则。

非常感谢您的帮助

【问题讨论】：

标签： design-patterns callback functional-programming f#

【解决方案1】：

functional programming 中非常重要的两件事是：

将data 和functions 分开（就像您在问题中提到的那样）。
分隔 pure 和 impure（所有具有副作用）代码。不纯代码是不可预测且难以测试的，因此我们希望尽可能多的纯代码，并将不纯代码推送到应用程序的边界。

将您的代码调整为F#，您可以获得类似的结果

open FluentFTP

let listFiles (client:FtpClient, remoteFolder:string) =
    let items = client.GetListing(remoteFolder)
    items

let downloadFiles (client:FtpClient, localDir:string, remotePaths:seq<string>) =
    let _ = client.DownloadFiles(localDir, remotePaths)
    () // return unit, similar to 'void' in C#

[<EntryPoint>]
let main _ =

    use client =  new FtpClient() // pass arguments in ctor
    client.Connect();

    let items = listFiles (client, "dir") // impure
    let fileNames = items |> Seq.filter (fun x -> x.Type = FtpFileSystemObjectType.File) // pure
                          |> Seq.map (fun x -> x.FullName)

    let localDir = "C:\Temp"
    downloadFiles (client, localDir, fileNames) // impure
    0 // return an integer exit code (client also gets disposed)

这是一个控制台应用程序，编译（我还没有测试过）。 main 创建 IDisposable FtpClient，通过使用 use 关键字处理。您可以将这个main 视为应用程序的dependency injection 位，它创建并处理所有事物的所有依赖项。 client 被 listFiles 和 downloadFiles 两个函数重用，结果与您的回调设置相同。

在这里您还可以看到纯代码和非纯代码分开；不纯的代码是使用ftp 客户端的代码，而纯代码正在过滤和映射来自ftp 的结果（如果您将过滤和映射代码提取到一个单独的函数中，您可以unit test 这个，但我留下了那个在这个例子中）。

希望这能澄清一点。

【讨论】：

您好，非常感谢您的回答。但是使用这个解决方案，我必须为每个操作打开一个 ftp 会话。例如，如果我想做一个 listFiles 后跟一个 GetFiles，我想在同一个会话下执行它而不重新打开一个新会话。在 C# 中，我将使用一个回调操作，该操作将我的 IFtpSession 接口作为参数（如我的示例中所示）。然后调用者可以调用同一会话下的任何函数。我怎么能在函数式 F# 中做到这一点？
@Fede 这很简单，您只需将回调函数作为参数传递给listFiles 并在客户端被释放之前调用它。或者您可以传入客户端并自行处理。它甚至可能会产生更简洁的代码来预先收集所需的操作。然后，您可以实例化一个客户端，通过一系列操作发送它，并在最后处理它。
@Fede 我已经更新了我的答案。现在您可以通过将client 作为参数显式传递来重新使用它。参数现在是tuples，这是因为它们是输入的。
@aage，您的解决方案运行良好。但是在 C# 代码中，调用者并不关心会话的打开和处置。 FluentFTP 库未公开。他只能通过 onOpenSession 回调看到接口和不同的可调用函数。实际上，我可以在 F# 中做同样的事情并将 FluentFTP api 包装在我自己的类下，如此处所述fssnip.net/k8/title/F-Strategy-Pattern，但后来我又回到了 OO 范例。但如果有办法的话，我看不出我怎么能以纯粹的功能方式完成这项工作..
@Fede 我明白你在说什么，我的解决方案不封装了这些细节，而你的解决方案却封装了这些细节。如果你想要这种抽象，你可以有一个函数，它接受一个ftp 函数，其中类型为string -> string list（对于你的listFiles 函数），然后这可以部分应用于依赖注入部分应用程序。使用 this 函数的函数将不关心 (FluentFTP) 实现。

【解决方案2】：

使用Computation Expression 能够在不同的 FTP 工作流程中重复使用可能是您正在寻找的最强大的解决方案。您甚至可以使用内置的异步表达式。可能是这样的：

然后像这样使用它

async {
   using ftp = FluentFTP...
   // do your things here
}
|> Async.RunSynchronously

或者，您可以构建自己的计算表达式来处理所有构建和拆卸，但这是 F# 中更强大的构造之一，往往被忽略。

【讨论】：