深入PHP函數(shù)式編程：探秘Transducers

你可能聽說過函數(shù)式編程和高階函數(shù)，但你了解Transducers嗎？本文將帶你探索這個強大的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具。

核心要點：

• Transducers源于Clojure，由Michael Dowling移植到PHP，是一種構(gòu)建可重用算法轉(zhuǎn)換的強大方法。它們是接受一個約簡函數(shù)并返回另一個約簡函數(shù)的函數(shù)。
• PHP的Transducers包允許以多種方式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，例如將名稱的首字母大寫或從用戶列表中刪除未成年人。轉(zhuǎn)換可以組合成單個Transducer以供重用。
• Transducer中的約簡函數(shù)接收一個值作為參數(shù)，并返回一個包含三個元素的約簡函數(shù)數(shù)組：“init”（初始值）、“result”（最終結(jié)果）和“step”（約簡邏輯）。
• Transducers的優(yōu)勢在于它將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程與實際數(shù)據(jù)源分離，使代碼更模塊化、更易于維護。它們允許創(chuàng)建可重用的軟件組件，可用于任何數(shù)據(jù)源。然而，由于其函數(shù)式編程的根源，它們可能比傳統(tǒng)的PHP函數(shù)更復(fù)雜。

Transducers定義

要理解Transducers，首先需要了解約簡器（Reducers）。引用Rich Hickey的話：

一個約簡函數(shù)正是你傳遞給reduce的函數(shù)類型——它接收迄今為止的結(jié)果和一個新的輸入，并返回下一個迄今為止的結(jié)果。

一個Transducer是一個函數(shù)，它接收一個約簡函數(shù)并返回另一個約簡函數(shù)。

Transducers最初由Rich Hickey引入Clojure，并由Michael Dowling移植到PHP。Transducers是構(gòu)建可在多種情況下重用的算法轉(zhuǎn)換的強大方法。本文將通過一系列實際示例來探討其用途。

示例

在繼續(xù)之前，我們需要通過Composer安裝Transducers包。

composer require mtdowling/transducers

我們將為以下示例使用一個簡單的User類。

class User
{
    public $id;
    public $name;
    public $age;

    public function __construct($id, $name, $age)
    {
        $this->id = $id;
        $this->name = $name;
        $this->age = $age;
    }

    public function __toString()
    {
        return sprintf("\n%d - %s - %d", $this->id, $this->name, $this->age);
    }
}

// 示例數(shù)據(jù)
$data = [
    new User(1, "younes", 24),
    new User(2, "youssef", 26),
    new User(3, "hamza", 25),
    new User(4, "ismail", 17),
];

use Transducers as t;

$uppercase = t\map(function($user) { 
    return new User($user->id, ucfirst($user->name), $user->age); 
});

$result = t\xform($data, $uppercase);

var_dump($result);

map函數(shù)類似于PHP的array_map函數(shù)：我們傳遞一個可調(diào)用函數(shù)，在本例中，它將把用戶名首字母大寫。

我們使用xform函數(shù)應(yīng)用我們的uppercase Transducer。它將我們的數(shù)據(jù)作為第一個參數(shù)，Transducer作為第二個參數(shù)。

// 輸出
array(4) {
  [0]=>
  object(User)#14 (3) {
    ["id"]=>
    int(1)
    ["name"]=>
    string(6) "Younes"
    ["age"]=>
    int(24)
  }
  [1]=>
  object(User)#15 (3) {
    ["id"]=>
    int(2)
    ["name"]=>
    string(7) "Youssef"
    ["age"]=>
    int(26)
  }
  [2]=>
  object(User)#16 (3) {
    ["id"]=>
    int(3)
    ["name"]=>
    string(5) "Hamza"
    ["age"]=>
    int(25)
  }
  [3]=>
  object(User)#17 (3) {
    ["id"]=>
    int(4)
    ["name"]=>
    string(6) "Ismail"
    ["age"]=>
    int(17)
  }
}

xform返回與數(shù)據(jù)參數(shù)相同類型的值（在本例中為數(shù)組）。如果嚴(yán)格需要輸出數(shù)組，我們也可以使用to_array。

// ...
$result = t\to_array($data, $uppercase);
// ...

我們也可以使用to_string將輸出轉(zhuǎn)換為字符串，或者使用into($target, $coll, callable $xf)將輸出轉(zhuǎn)換為特定類型。更多細節(jié)請查看文檔。

composer require mtdowling/transducers

class User
{
    public $id;
    public $name;
    public $age;

    public function __construct($id, $name, $age)
    {
        $this->id = $id;
        $this->name = $name;
        $this->age = $age;
    }

    public function __toString()
    {
        return sprintf("\n%d - %s - %d", $this->id, $this->name, $this->age);
    }
}

// 示例數(shù)據(jù)
$data = [
    new User(1, "younes", 24),
    new User(2, "youssef", 26),
    new User(3, "hamza", 25),
    new User(4, "ismail", 17),
];

Transducers最棒的部分是我們可以將多個轉(zhuǎn)換組合成一個Transducer。例如，讓我們將用戶名的首字母大寫并刪除未成年人。

use Transducers as t;

$uppercase = t\map(function($user) { 
    return new User($user->id, ucfirst($user->name), $user->age); 
});

$result = t\xform($data, $uppercase);

var_dump($result);

filter函數(shù)類似于PHP的array_filter函數(shù)。comp函數(shù)從Transducer列表創(chuàng)建一個Transducer，在本例中為uppercase（使用map）和removeMinors（使用filter）。

// 輸出
array(4) {
  [0]=>
  object(User)#14 (3) {
    ["id"]=>
    int(1)
    ["name"]=>
    string(6) "Younes"
    ["age"]=>
    int(24)
  }
  [1]=>
  object(User)#15 (3) {
    ["id"]=>
    int(2)
    ["name"]=>
    string(7) "Youssef"
    ["age"]=>
    int(26)
  }
  [2]=>
  object(User)#16 (3) {
    ["id"]=>
    int(3)
    ["name"]=>
    string(5) "Hamza"
    ["age"]=>
    int(25)
  }
  [3]=>
  object(User)#17 (3) {
    ["id"]=>
    int(4)
    ["name"]=>
    string(6) "Ismail"
    ["age"]=>
    int(17)
  }
}

現(xiàn)在我們有一個可重用的Transducer組合，我們可以隨時使用它來根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)約簡數(shù)據(jù)。查看文檔以了解可用約簡函數(shù)的列表。

創(chuàng)建Transducer

約簡函數(shù)接收一個值作為參數(shù)，并返回一個約簡函數(shù)數(shù)組，該數(shù)組必須包含三個元素：

• init：返回Transducer初始值的函數(shù)。如果未提供初始值，則僅在第一次調(diào)用時調(diào)用。
• result：result函數(shù)用于根據(jù)調(diào)用棧構(gòu)建最終結(jié)果。
• step：這是你編寫約簡邏輯的地方——根據(jù)你的約簡邏輯，你可能調(diào)用它零次或多次。

如果沒有實際代碼，這會變得非?；靵y，因此讓我們以take Transducer函數(shù)為例。它從數(shù)據(jù)數(shù)組頂部獲取n個項目。

// ...
$result = t\to_array($data, $uppercase);
// ...

use Transducers as t;

$uppercase = t\map(function($user) { 
    return new User($user->id, ucfirst($user->name), $user->age); 
});

$result = t\to_string($data, $uppercase);

var_dump($result);

以下是take約簡函數(shù)的源代碼。

// 輸出
string(64) "
1 - Younes - 24
2 - Youssef - 26
3 - Hamza - 25
4 - Ismail - 17"

take函數(shù)被多次調(diào)用，帶有result和input參數(shù)。每次調(diào)用時，它都會遞減remaining變量并測試它是否小于零。在這種情況下，我們返回一個Reduced對象實例，這表示一個停止點。

我們的Transducer函數(shù)示例將從數(shù)據(jù)中刪除空元素。使用前面關(guān)于Transducer工作原理的解釋，我們可以訪問$input變量，并決定是調(diào)用下一個step回調(diào)還是簡單地返回值。

$uppercase = t\map(function($user) { 
    return new User($user->id, ucfirst($user->name), $user->age); 
});
$removeMinors = t\filter(function($user) { 
    return $user->age >= 18;
});

$comp = t\comp(
    $uppercase,
    $removeMinors
);

$result = t\to_string($data, $comp);

var_dump($result);

我們可以通過向我們的$data變量添加一些空項目來測試這一點。

// 輸出
string(48) "
1 - Younes - 24
2 - Youssef - 26
3 - Hamza - 25"

// ....
$comp = t\comp(
    $uppercase,
    $removeMinors,
    t\take(2)
);

$result = t\to_string($data, $comp);

var_dump($result);

結(jié)論

在本文中，我們了解了函數(shù)式編程世界的一個新方面，稱為Transducers。我們回顧了Transducers的目的，即使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換更容易。我們還回顧了一些示例，以更好地演示Transducers的價值。你現(xiàn)在在你的開發(fā)者工具箱中擁有了一個新的工具，或者至少對Transducer的概念有了更好的理解。

如果你對Transducers有任何疑問，可以在下面發(fā)表！

PHP中Transducers的常見問題

PHP中Transducers的基本概念是什么？

PHP中的Transducers是一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，允許你創(chuàng)建可組合和可重用的軟件組件。它們本質(zhì)上是接受一個約簡器并返回一個新約簡器的函數(shù)。這個概念借鑒自Clojure和JavaScript，并已適應(yīng)PHP。Transducers允許你將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程與實際數(shù)據(jù)源分離，使你的代碼更模塊化、更易于維護。

Transducers與傳統(tǒng)的PHP函數(shù)有何不同？

傳統(tǒng)的PHP函數(shù)通常將獲取數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程結(jié)合在一起，這可能導(dǎo)致難以維護和重用的代碼。另一方面，Transducers將這兩個過程分開。這意味著你可以創(chuàng)建一個以特定方式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的Transducer，然后將其與任何數(shù)據(jù)源一起使用，使你的代碼更靈活、更可重用。

你能提供一個PHP中Transducer的示例嗎？

當(dāng)然，讓我們考慮一個簡單的示例。假設(shè)你有一個數(shù)字?jǐn)?shù)組，并且你想將每個數(shù)字加1。你可以創(chuàng)建一個執(zhí)行此操作的Transducer：

composer require mtdowling/transducers

然后，你可以將此Transducer與任何約簡函數(shù)和數(shù)據(jù)源一起使用。

如何將Transducers與不同的數(shù)據(jù)源一起使用？

Transducers設(shè)計用于與任何數(shù)據(jù)源一起使用。這是因為它們在單個數(shù)據(jù)項級別運行，而不是在整個數(shù)據(jù)源級別運行。因此，你可以將Transducer與數(shù)組、數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果、來自網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)流等一起使用。唯一的要求是你的數(shù)據(jù)源必須能夠與約簡函數(shù)一起工作。

使用PHP中的Transducers有哪些好處？

Transducers提供了許多好處。它們允許你將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程與實際數(shù)據(jù)源分離，使你的代碼更模塊化、更易于維護。它們還允許你創(chuàng)建可重用的軟件組件，可用于任何數(shù)據(jù)源。最后，因為Transducers操作單個數(shù)據(jù)項，所以在處理大型數(shù)據(jù)集時，它們可能比傳統(tǒng)的PHP函數(shù)更高效。

使用PHP中的Transducers有哪些缺點？

雖然Transducers提供了許多好處，但它們也可能比傳統(tǒng)的PHP函數(shù)更復(fù)雜。這是因為它們涉及函數(shù)式編程的概念，這些概念對一些PHP開發(fā)人員來說可能不熟悉。但是，一旦你理解了Transducers的工作原理，它們就可以成為編寫干凈、高效和可重用代碼的強大工具。

Transducers可以與PHP框架一起使用嗎？

是的，Transducers可以與任何PHP框架一起使用。它們是一種通用的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，不依賴于任何特定的框架特性。但是，一些框架可能提供自己用于處理Transducers的實用程序，這可以使它們更容易使用。

如何學(xué)習(xí)更多關(guān)于PHP中Transducers的知識？

有很多資源可用于學(xué)習(xí)PHP中的Transducers。你可以從閱讀網(wǎng)上的文章和教程開始，例如SitePoint上的文章。還有一些書籍和在線課程更深入地介紹了這個主題。最后，你可以嘗試編寫自己的Transducers并在你的PHP項目中使用它們。

Transducers在其他編程語言中使用嗎？

是的，Transducers的概念起源于Clojure編程語言，此后已被其他幾種語言采用，包括JavaScript和PHP。每種語言都以自己的方式實現(xiàn)Transducers，但基本概念是相同的。

我可以將Transducers與PHP內(nèi)置的數(shù)組函數(shù)一起使用嗎？

是的，你可以將Transducers與PHP內(nèi)置的數(shù)組函數(shù)一起使用。但是，請記住，這些函數(shù)可能不如使用Transducer高效，尤其是在處理大型數(shù)組時。這是因為PHP的數(shù)組函數(shù)通常會創(chuàng)建新的數(shù)組，而Transducer可以在原地轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。

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