函数式编程二异常处理

vlambda
2020-12-28

函数式编程二异常处理

基础

在java中用函数式的方式去做事情，Happy Path确实很好玩，但是编程中最不好玩的就是异常的情况。

通常函数式都是流式，然而通常不希望数据在流的过程中出现异常。于是出现了这么三种处理方式：

F#中提出了Railway Oriented Programming^[2] 特别有意思的一个想法。

Try/Success/Failed 模式最早是在Twitter中提出的，后被引入Scala的标准类库中。

Option/Some/None模式是另一种处理模式。

2和3 在Scala文章中有详细的说明： FUNCTIONAL ERROR HANDLING IN SCALA^[3]

强烈推荐去看一下，文章不长，也不枯燥。中间对比和2和3的优缺点，和使用场景。

了解了一番之后，回过头看Java的Optional弱鸡一个。

背景

项目中用的是Java，然后处理数据是一批一批的处理，之后改成了函数式，并没有大动结构，只是用函数式给串了起来。

由于传统面向对象思想的束缚，throw exception，在流中的操作原子中有出现。

每个操作原子中可能会有副作用。

4。对业务代码无感知

1.能够给调用方返回数据

函数式编程最佳实「踩」践「坑」指南

函数式编程通常有这么一个原则：

所有在操作原子中主动抛异常的行为都是耍流氓。

标准的函数式异常处理模式有什么问题：无法携带异常数据。只能携带异常。

Java中有人实现了标准Scala的Try^[4]。

有兴趣的可以看看，代码也很简单，一会就能看完。看完之后，自己手动实现java Optional就很轻松了。

Try的实现增强版

1.定义接口，用于承接数据

public interface IError<T> { T toSystemError();}

1.定义Try

// 定义承载数据类型为IN， 并且要实现IERROR// 定义异常类型为ERRORpublic final class Try<IN extends IError<ERROR>, ERROR> {
 // 流进来的数据 private final IN value; // 承载的异常数据 private final ERROR error; // 发生异常的现场 private final Throwable exception;
// success的构造函数 private Try(IN IN) { this(IN, null, null); }
// failed的构造函数 private Try(IN IN, ERROR error, Throwable exception) { this.value = IN; this.error = error; this.exception = exception; }

 public boolean isSuccess() { return Objects.isNull(exception); }
 public boolean isFailed() { return !this.isSuccess(); }
 public IN get() { return this.value; }// 流中数据类型的转化 public <R extends IError<ERROR>> Try<R, ERROR> map(Function<IN, R> mapper) { return getData(mapper); }// 流中数据类型转化处理 private <R extends IError<ERROR>> Try<R, ERROR> getData(Function<IN, R> mapper) { if (this.isFailed()) { return new Try<>(null, error, exception); } if (Objects.isNull(value)) { return new Try<>(null); } try { final R newValue = mapper.apply(value); return new Try<>(newValue); } catch (Exception e) { return new Try<>(null, value.toSystemError(), e); } }// 类似于flatMap，但是又不是。 public <R> R transformTo(Function<IN, R> converter) { return converter.apply(value); }// 这里参照CompletableFuture的做法，并且参照了NodeJs的做法（error first） public void whenComplete(BiConsumer<Throwable, ERROR> afterFailed, Consumer<IN> afterSuccess) { if (this.isSuccess()) { afterSuccess.accept(value); } else { afterFailed.accept(exception, error); } }
// 这里是Try的构造。 public static <I extends IError<E>, R extends IError<E>, E> Try<R, E> apply(Supplier<R> supplier) { return new Try<>(supplier.get()); }
 }

1.用法

class TryDemoTest {
 class TestClass implements TryDemo.IError<String> {
 private String id;
 public TestClass(String id) { this.id = id; }
 @Override public String toSystemError() { return id; } }
 @Test void shouldExecNextStep() { final TestClass test = TryDemo.Try.apply(() -> new TestClass("start")) .map(testClass -> new TestClass("1")) .map(testClass -> new TestClass("2")) .get();
 assertEquals("2", test.id); }
 @Test void shouldNotExecNextStep() { Function<TestClass, TestClass> exception = testClass -> { throw new NullPointerException(); }; TryDemo.Try.apply(() -> new TestClass("start")) .map(testClass -> new TestClass("1")) .map(exception) .map(testClass -> new TestClass("3")) .whenComplete((e, data) -> { // log ERROR and get Error data assertTrue(true); assertEquals("1", data); }, successData -> { // handle success Logic assertFalse(true); }); }}

总结

这里和原始的Try的不同在于原始的Try是一个抽象类，Success和Failed都是其具体的实现，没法同时持有success和failed，导致它没法持有异常数据。

References

[2] Railway Oriented Programming: https://fsharpforfunandprofit.com/rop/
[3] FUNCTIONAL ERROR HANDLING IN SCALA: https://docs.scala-lang.org/overviews/scala-book/functional-error-handling.html
[4] Try: https://github.com/lambdista/try

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