Clojure

1. Clojure #2

2. Ugly way for binding coll
Удобно ли так писать?
(let [a (nth coll 0)
b (nth coll 1)
c (nth coll 2)]
(doSmth ...))

3. Destructuring!
Что-то очень похожее на pattern matching:
(let [[a b c] coll]
(doSmth ...))

4. tail
Мы уже видели пример ранее:
(let [[a b & tail] coll]
(doSmth ...))

5. maps destructuring
Для maps это тоже возможно:
(def my-map {"Clojure" :lang})
(let [{lang :lang} my-map]
(doSmth ...))

6. Strings
Destructuring доступен и для строк:
(defn foo [[a & tail]]
(= (clojure.string/upper-case a)
(str a)))

7. :as keyword
Иногда саму коллекцию тоже хочется иметь
в арсенале, тогда на помощь приходит :as
(defn [[head & tail :as coll]]
(doSomth ...))

8. destructuring everywhere
defn, fn и let - это там, где это доступно.
Но из-за того, что многое приводится
макросами к этим конструкциям,
destructuring доступен очень много где.

9. Java compatibility

10. Calling methods
Это крайне просто:
(.methodName object)
(.toLowerCase "AbC")
; "abc"

11. Methods with args
(.methodName object args)
(.equals "a" "b")

12. java.lang.Class
Символ ссылающийся на имя класса также
дает нам и сам класс (compare .class, classOf)
(map #(.getName %)
(.getMethods Boolean))

13. static things
Static field:
(Math/PI)
Static method:
(ClassName/methodName args)
(Thread/activeCount) ; 1

14. Getting all together
Наконец-то классический HelloWorld!
(.println (System/out)
"Hello, World!")

15. Operator .
Есть и альтернатива всему этому…
(.toUpperCase "abc")
(. "abc" toUpperCase)
(Thread/activeCount)
(. Thread activeCount)
(.equals "a" "b")
(. "a" equals "b")

16. Operator ..
Последовательные вызовы можно
объединить:
(. (. System out) println
"Hello, World!")
(.. System out
(println "Hello, World!"))

17. operator new
Есть старый добрый оператор:
(new ClassName args)
(new Object)
(new String "text")
(new java.util.HashMap)

18. dot syntax
Но есть и альтернатива…
(ClassName. args)
(Object.)
(String. "text")
(java.util.HashMap.)

19. for example
(let [h (java.util.HashMap.)]
(.put h "a" "b")
(.get h "a"))

20. import
Есть и возможность импортировать имена:
(import [java.util HashMap
ArrayList])
(HashMap.)
(ArrayList.)

21. operator doto
Что делает этот оператор?
(doto (HashMap.)
(.put 1 "one")
(.put 2 "two"))

22. instance?
Аналог instanceof/isInstanceOf
(instance? HashSet (HashSet.))

23. Java classes in Clojure

24. reify
С помощью этого оператора можно
создавать анонимные классы:
(reify
InterfaceName
(methodName [this args]
body))

25. reify
А также для нескольких интерфейсов:
(reify
InterfaceName
(methodName [this args]
body)
AnotherInterface
(method-2 [this args] body-2))

26. Runnable
(def runnable
(reify Runnable
(run [this]
(println "text"))))
(.start (Thread. runnable))

27. Array compatibility
(make-array (Integer/TYPE) 4)
(make-array String 3)
(to-array [1 2 3])
;untyped: java.lang.Object[]
(into-array [1 2 3])
;typed: java.lang.Long[]

28. Declaring class in Clojure

29. gen-class
Класс объявить легко:
(gen-class
:name my.class.Name)
(compile 'my.class)
(my.className.)

30. :methods
Объявить:
:methods [[methodName
[String] String]]
И реализовать:
(defn -methodName
[arg] (str "x " arg))

31. :prefix
Можно добавить префикс для понятности:
:prefix prefix
Тогда реализовать:
(defn prefix-methodName
[arg] (str "x " arg))

32. :init/:constructors
Объявить имя для конструктора, и
сигнатуры конструкторов:
:init init
:constructors [[String] []
[String String] [String]]

33. :state
При создании класса можно записать
некоторый state, который можно вернуть
как [[super-call] state] из конструктора.
Вызывать можно так:
:state state
(.state this)

34. :implements/:extends
Указать супер класс:
:extends ClassName
Можно также объявить список интерфейсов:
:implements [java.io.Serializable]

35. :gen-class
Желательно все это использовать в макросе
ns, где и указать все, что требуется:
(ns my.namespace
(:gen-class))

36. Polymorphism

37. Example
(def circle {:type ::circle :r 10})
(def rect {:type ::rectangle :w 10 :h 20})
(defn area [{type :type :as shape}]
(cond
(= type ::circle)
(* Math/PI (:r shape) (:r shape))
(= type ::rectangle)
(* (:w shape) (:h shape))))

38. solution: multimethods
● Runtime polymorphism
● Позволяет dispatching по совершенно
любому объекту

39. defmulti
Объявление очень простое:
(defmulti function-name
"Doc string"
dispatch-fn)

40. defmethod
За объявлением следуют реализации:
(defmethod fName1
match-1
[this] ...)
(defmethod fName2
match-2
[this] ...)

41. our example
(defmulti area :type)
(defmethod area ::circle [circle]
(* Math/PI (:r circle) (:r circle)))
(defmethod area ::rectangle [rect]
(* (:w rect) (:h rect)))

42. juxt
Может возникнуть вопрос, как диспатчится
по нескольким параметрам. В этом нам
помогает метод juxt:
((juxt + - * /) 1 2)
; [3 -1 2 1/2]

43. triangle
Тем самым можем написать следующее:
(defmulti triangle-type (juxt :type unique-sides))
(defmethod triangle-type [::triangle 1] [_]
:equilateral)
(defmethod triangle-type [::triangle 2] [_]
:isosceles)
(defmethod triangle-type [::triangle 3] [_]
:scalene)

44. derive
Иногда не хочеться писать несколько
реализаций одного и того же, тогда можно
использовать derive:
(derive ::square ::rectangle)
Теперь можно не писать реализацию area
для ::square.

45. :default
Также можно определить, что делать если
получили что-то не то (а не просто кидать
исключение):
(defmethod triangle-type :default [_]
:unknown)

46. factorial homework
Давайте напишем factorial, используя
multimethods.

47. Protocols

48. defprotocol
По сути объявляем новый интерфейс (в
реальности подобный интерфейс и правда
появляется):
(defprotocol P
"doc string"
(method1 [a] "doc")
(method2 [a] [a b] "doc2")

49. Shape
(defprotocol Shape
(area [shape])
(perimeter [shape])

50. extend
(extend Shape
Rectangle
{:area (fn [shape]
(* (:w shape) (:h shape)))}
{:perimeter (fn [shape]
(* 2 (+ (:w shape)
(:h shape))))})

51. extend-protocol
(extend-protocol Shape
Rectangle
(area [rect] ...)
(perimeter [rect] ...)
Circle
(area [rect] ...)
(perimeter [rect] ...))

52. extend-type
Можно расширять несколько протоколов:
(extend-type Rectangle
Shape
(area [rect] ...)
(perimeter [rect] ...)
Drawable
(draw [rect] ...))

53. reify
Аналогично анонимным классам,
анонимные протоколы:
(reify Shape
(area [rectangle] ...)
(perimeter [rectangle] ...)

54. defrecord
Это уже некая реализация в виде класса:
(defrecord Parallelogram [h b]
Shape
(area [p] (* (.b p) (.h p)))
(perimeter [p] ...))

55. Concurrency

56. Starting a thread
Это очень просто, делается также, как и в
Java:
(.start
(Thread. (fn [] ...))

57. ExecutorPool
(let [pool (Executors/newFixedThreadPool 16)
callable (cast Callable (fn []
(reduce + (range 0 10000))))
task (.submit pool callable)]
(.get task))

58. atoms
Полезны, чтобы управлять shared memory
синхронно.
(def a (atom {}))

59. deref
Вычисляет значение атома:
(deref my-atom)
Есть и альтернативный синтаксис, более
короткий:
@my-atom

60. swap!
Все изменения атомов должны быть без
side-effects, потому что они могут быть
вычислены несколько раз. Заменяет atom на
применение функции к аргументам.
(swap! my-atom fn args)

61. reset!
Устанавливает новое значение атома:
(reset! my-atom new-value)

62. refs
Синхронная память, управляемая через
транзакции:
(ref [])

63. dosync
Этот метод запускает транзакцию.
Транзакция будет либо целиком выполнена,
либо целиком невыполнена. Может
вычисляться несколько раз.
(let [my-ref (ref false)]
(dosync (ref-set ref true))

64. ref-set
Просто устанавливает значение в
переменной

65. alter
Действует, почти как swap!.
(alter! my-ref fun args)
(apply fun my-ref-value args)

66. ensure
Гарантирует, что переменная не будет
изменена в другой транзакции.

67. commute
Исполняет функцию над значением ссылки
и присваивает ссылке.
Исполняется более конкурентно, чем alter,
поэтому требует от функции быть
коммутативной.

68. agent
Позволяет стартовать агента, который будет
исполнять задания асинхронно.

69. send
Позволяет отправить агенту задание на
изменение значения.
(def my-agent (agent 100))
(send my-agent + 100)
@my-agent
; 200
Агенты также интегрированы с STM. send в
транзакции действует как и alter.

70. future
Похоже на агента, только исполняется с
помощью java.util.concrrent.Future
(def ft (future
(reduce + (range 0 10000))))
(realized? ft) ;true
@ft ;49995000

71. locking
Позволяет удержать lock на каком-нибудь
объекте:
(let [a (java.util.ArrayList.)]
(locking a
(.add a 10)))
Помогает в тех случаях, когда нужна
совместимость с Java кодом.

72. bank account homework
Давайте напишем transfer денег с одного
банковского аккаунта на другой.

73. Macros

74. macros
Позволяет исполнить код на этапе
компиляции. Макро-функции могут
изменить дерево программы, тем самым, мы
можем изменять синтаксис языка.
(defmacro call [sym & params]
(cons sym params))
(call + 1 2 3)

75. unquote
Можно новое дерево не составлять вручную,
как в предыдущем примере, а собрать с
помощью unquote:
(defmacro twice
[form]
`(do
~form
~form))

76. splice-unquote
Можно список разобрать поэлементно:
(defmacro my-macro
[sym forms]
`(~sym ~@forms))

77. gensym
Иногда в макросе хотим создать новую
переменную, но не всегда мы хотим дать ей
разумное имя, которое может пересекаться с
чем-то еще:
(defmacro f
[t]
`(let [z# ~t]))

78. unquote symbol
Можем задать новый символ, который будет
виден магическим образом в коде
(defmacro with-a
[& body]
`(let [~'a 2]
~@body))
(with-a (println a))

79. macroexpand
Метод, с которым можно дебажить макросы.
(defmacro with-a
[& body]
`(println ~body))
(macroexpand '(with-a 123))
; (clojure.core/println (123))

80. macroexpand-1
Предыдущий метод повторяет этот, пока это
имеет смысл, а этот метод раскрывает
макрос той формы, которую ему передали,
но не раскрывает подформы.
Для этого есть macroexpand-all.

81. or homework
Давайте напишем свою реализацию or:
(defmacro my-or
([] nil)
([x] x)
([x & next]
...))

82. let homework
А теперь let, через анонимную функцию:
(defmacro my-let
[bindings & body]
...
)