学习Clojure：应对动态打字


我的新职位要求我熟悉Clojure语言 。 打算记录我在一系列帖子中学到的内容，以作为我的个人参考笔记。 作为副作用，我希望它对希望走同样道路的其他人也将是有益的。 考虑到我的大部分经验都来自OOP ，因此已经有大量出色的教程可供使用：因此，每篇文章都将专注于特定主题，该主题特定于Clojure。

这是在学习Clojure的焦点series.Other职位包括第2 个职位：

  1. 解码Clojure代码，让您不知所措
  2. 学习Clojure：应对动态类型化 （本文）
  3. 学习Clojure：arrow和doto宏
  4. 学习Clojure：动态调度
  5. 学习Clojure：依赖类型和基于合同的编程
  6. 学习Clojure：与Java流进行比较
  7. 关于学习Clojure的反馈：与Java流进行比较
  8. 学习Clojure：换能器

作为Clojure的新手，我的一个大问题是缺乏类型。 这不是Clojure特有的。 我错过了JavaScript，Groovy，Python等中的类型。尽管我重视动态语言在编写脚本时的易用性，但我的主要任务仍然是开发常规应用程序。 考虑到这一点，我更喜欢让编译器捕获与类型相关的错误：这意味着着眼于实际的业务功能，而不是编写测试来捕获这些错误。

尽管Clojure不提供语言语法中的类型，但其设计允许通过构造来构建类似的功能。 更好的是，有一个适当的命名规范spec来处理这个问题 。

自Clojure 1.9起，即可立即使用spec。 早期版本需要显式添加对类路径的依赖。

基本

要开始使用spec，只需在名称空间中要求 clojure.spec.alpha包即可：

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( ns   ch.frankel.blog.clojure.spec
   ( :require   [ clojure.spec.alpha   :as   sparc ]))

下一步是使用def函数定义值的预期类型。 它接受两个参数：

＃ 名称 描述

1个

k

符号名称

2

spec-form

谓语

可能会有更多有效的参数值，但这足以开始。

对于简单的值，这非常简单：

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( spec/def   ::nil   nil? )         <i class="conum" data-value="1"></i> <b class="raw_b_node">(1)</b>
 ( spec/def   ::bool   boolean? )    <i class="conum" data-value="2"></i> <b class="raw_b_node">(2)</b>
 ( spec/def   ::string   string? )   <i class="conum" data-value="3"></i> <b class="raw_b_node">(3)</b>
1个 将::nil定义为nil值
2 将::bool定义为boolean值
3 将::string定义为任何string值

关键字是自我评估的符号标识符。 它们提供了非常快速的相等性测试。 像符号一样，它们具有名称和可选的名称空间，它们都是字符串。 前导“：”不是名称空间或名称的一部分。

— Clojure文档
https://clojure.org/reference/data_structures#Keywords

::语法是限定关键字 （使用当前名称空间完全限定的关键字 ）的快捷方式。 例如，上面的::bool解析为:ch.frankel.blog.clojure.spec/bool 。

该技术不限于简单类型。 也可以将值限制为枚举：

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( spec/def   ::direction   # { ::NORTH   ::EAST   ::SOUTH   ::WEST })

规格检查

定义规范后，有两种不同的使用方法。

  1. valid? 函数返回一个boolean ，具体取决于值是否符合spec 例如 ：
    资源 符合吗？ 退货
    1
    ( spec/valid?   ::nil   nil )

    true

    1
    ( spec/valid?   ::string   "f" )

    true

    1
    ( spec/valid?   ::nil   "f" )

    false

    1
    ( spec/valid?   ::string   nil )

    false

  2. conform? 函数返回：
    • 值是否符合spec
    • 或clojure.spec.alpha/invalid如果clojure.spec.alpha/invalid
    资源 符合吗？ 退货
    1
    ( spec/conform?   ::nil   nil )

    nil

    1
    ( spec/conform?   ::string   "f" )

    "f"

    1
    ( spec/conform?   ::nil   "f" )

    clojure.spec.alpha/invalid

    1
    ( spec/conform?   ::string   nil )

    clojure.spec.alpha/invalid

自定义规格功能

上面的代码使用了现成的函数， 例如 nil? string? 。 有很多类似的功能。 这是一个示例，摘自clojure.core ：

功能 检查参数是否为...

keyword?

关键字（显然是...）

symbol?

一个符号（显然也是如此）

ident?

符号或关键字

uuid?

一个java.util.UUID实例

uri?

一个java.net.URI实例

虽然涵盖了一些用例，但并未涵盖许多特定用例。 在这种情况下，可以使用任何接受参数并返回boolean函数。

这是一个检查参数是否为LocalDate以及如何使用的函数：

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( defn   local-date?
   "Check if the parameter is a java.time.LocalDate instance"
   [ x ]
   ( instance?   LocalDate   x ))

 ( spec/def   ::date   local-date? )

 ( spec/valid?   ::date   ( LocalDate/of   2009   1   1 ))  <i class="conum" data-value="1"></i> <b class="raw_b_node">(1)</b>
 ( spec/valid?   ::date   "f" )                      <i class="conum" data-value="2"></i> <b class="raw_b_node">(2)</b>
1个 评估为true
2 评估为false

规范数据结构

现在我们知道如何指定简单的值，是时候指定更复杂的值了。 在Clojure中，对“实体”建模的一种常用方法是使用数据映射。

我最喜欢的示例是具有以下属性的Person实体：

  • 名字
  • 姓
  • 生日

可以使用keys功能进行指定。 参数允许指定哪些键是必需的，哪些是可选的：

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( spec/def   ::first-name   string? )
 ( spec/def   ::last-name   string? )
 ( spec/def   ::birthdate   local-date? )

 ( spec/def   ::person   ( spec/keys   :req   [ ::first-name   ::last-name ]   <i class="conum" data-value="1"></i> <b class="raw_b_node">(1)</b>
                               :opt   [ ::birthdate ]))              <i class="conum" data-value="2"></i> <b class="raw_b_node">(2)</b>
1个 必要值
2 可选值

以下是一些示例以及一些相关的有效性检查：

资源 退货 基本原理
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( spec/valid?   ::person   {
     ::first-name   "John"
     ::last-name   "Doe"
     ::birthdate   ( LocalDate/of   1970   1   1 )})

true

1
( spec/valid?   ::person   "f" )

false

string不是map

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( spec/valid?   ::person   {
     ::last-name   "Doe"
     ::birthdate   ( LocalDate/of   1970   1   1 )})

false

map在::first-name键下不包含值

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( spec/valid?   ::person   {
     ::first-name   "John"
     ::last-name   "Doe" })

true

不需要birthdate

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( spec/valid?   ::person   {
     ::first-name   "John"
     ::last-name   "Doe"
     ::birthdate   "Unknown" })

false

birthdate不是LocalDate

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( spec/valid?   ::person   {
     ::first-name   "John"
     ::last-name   "Doe"
     ::birthdate   ( LocalDate/of   1970   1   1 )
     ::title   "Mr" })

true

其他条目也可以

规格集合

下一步是使用规范来验证集合中元素的类型，就像Java中的泛型一样， 例如 List ， Map或Set 。 这可以通过附加功能来实现：

  • coll-of为“标准”的Clojure集合， vector或list等。
  • map-of地图

例如，指定LocalDate的列表非常简单：

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( spec/def   ::dates   ( spec/coll-of   ::date ))

同样，对于keyword / LocalDate的映射：

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( spec/def   ::map-dates   ( spec/map-of   keyword?   ::date ))

当然，它也适用于数据结构：

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( spec/def   ::map-persons   ( spec/map-of   keyword?   ::person ))

结论

尽管Clojure是一种动态类型的语言，但可以通过使用spec库来补充类型。 它允许验证简单的类型，枚举，映射和集合，就像使用任何静态类型的语言一样。

更进一步：

  • 规格指南

关注@nicolas_frankel

翻译自: https://blog.frankel.ch/learning-clojure/1/