— Что делать, если у вас много асинхронного кода и он выглядит как лапша? — Как делать системы проще, используя подходы и принципы из мира функционального программирования.

1. Игорь Кашкута
Перспективы
функционального подхода
2ГИС

2. Сложность
Проблема

3. “Нужно стремиться
к простоте”

4. Системный подход
к упрощению кода
Решение

5. Идеи Неизменяемость
Чистота
Functional Reactive Programming

6. Неизменяемость
Immutability

7. @interface ContactModel : NSObject
@property NSUInteger age;
@property NSString *name;
@property NSString *surname;
@property NSArray *children;
@property Organization *company;
@end
Неизменяемость

8. Неизменяемость
NSArray *contacts = LoadContactsFromDB();
...
ShowInGUI(contacts);
...
AsyncBackupToCloud(contacts);
...
AsyncFetchNewContacts(contacts);
...
NSLog(@"%@", contacts);//??

9. Неизменяемость
NSArray *contacts = LoadContactsFromDB();
...
NSLog(@"%@", contacts);//Original contacts
NSLog(@"%@", contacts);//Contacts with anotherName
//In another thread
[contacts[idx] setName:anotherName];

10. • Состояние объекта нельзя изменить
после его создания
• Мутация неизменяемых объектов —
создание новых, Copy-On-Write
Неизменяемые объекты

11. @interface ContactModel : NSObject
@property (readonly) NSUInteger age;
@property (readonly) NSString *name;
@property (readonly) NSString *surname;
@property (readonly) NSArray *children;
@property (readonly) Organization *company;
//Class methods for object creation
@end
Неизменяемость

12. Неизменяемость
//Copy-On-Write setter
-(ContactModel *)cowSetAge:(NSUInteger)age {
return [ContactModel modelWithAge:age
name:self.name
surname:self.surname
children:self.children
company:self.company];
}

13. Неизменяемость
NSArray *contacts = LoadContactsFromDB();
...
ShowInGUI(contacts);
...
AsyncBackupToCloud(contacts);
...
AsyncFetchNewContacts(contacts);
...
NSLog(@"%@", contacts);//Always the same!
[contacts[idx] setName:anotherName];//Error!

14. • Потокобезопасность бесплатно
• Предсказуемость. Неизменяемые объекты
всегда в консистентном состоянии
Неизменяемость

15. Чистота
Purity

16. • Одинаковые аргументы — одинаковый результат
• Отсутствуют наблюдаемые сайд-эффекты
Чистые функции

17. // Конкатенация строк — чистая функция
NSString *CombineStrings(NSString *l, NSString *r);
// Любая математическая операция тоже чистая
int sum(int a, int b);
@interface Collection : NSObject
// Нечистая функция — нет аргументов и
// возвращаемое значение каждый раз разное.
- (id)next;
@end
Чистые функции

18. Нечистые функции порой удивляют
и вызывают паранойю.
Нечистые функции

19. • Простота тестирования
• Предсказуемость
Чистые функции

20. Functional Reactive
Programming

21. • Набор неизменяемых значений
одного типа во времени
• Может закончится успешно или с
ошибкой
• Может и вовсе не иметь значений
Поток

22. • Создание потоков
• Преобразования одних в другие
• Подписка на значения
FRP Frameworks

23. UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

24. @“H”
Current text: H
UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

25. @“H”
@“He”
Current text: H
Current text: He
UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

26. @“H”
@“He”
@“Hel”
Current text: H
Current text: He
Current text: Hel
UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

27. @“H”
@“He”
@“Hel”
@“Hell”Current text: H
Current text: He
Current text: Hel
Current text: Hell
UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

28. @“H”
@“He”
@“Hel”
@“Hell”
@“Hello”
Current text: H
Current text: He
Current text: Hel
Current text: Hell
Current text: Hello
UITextField *field = [UITextField new];
[field.rac_textSignal
subscribeNext:^(NSString *text) {
NSLog(@"Current text: %@", text);
}];
Text Field как поток

29. Button
Кнопка как поток

30. Button
UIControlEventTouchDown
Кнопка как поток

31. Button
UIControlEventTouchDown
UIControlEventTouchDragInside
Кнопка как поток

32. Button
UIControlEventTouchDown
UIControlEventTouchDragInside
UIControlEventTouchDragExit
Кнопка как поток

33. Button
UIControlEventTouchDown
UIControlEventTouchDragInside
UIControlEventTouchDragExit
UIControlEventTouchDragOutside
Кнопка как поток

34. Button
UIControlEventTouchDown
UIControlEventTouchDragInside
UIControlEventTouchDragExit
UIControlEventTouchDragOutside
UIControlEventTouchDragEnter
Кнопка как поток

35. Button
UIControlEventTouchDown
UIControlEventTouchDragInside
UIControlEventTouchDragExit
UIControlEventTouchDragOutside
UIControlEventTouchDragEnter
UIControlEventTouchUpInside
Кнопка как поток

36. Дом
Автобус
Экспоцентр
Перчини
Дом
[locationManager.locationSignal
subscribeNext:^(CLLocation *loc) {
NSLog(@"New location: %@", loc);
}];
Location Manager как поток

37. request
result
request completed
[[APIClient fetchDataForUser:user]
subscribeNext:^(NSData *result) {
NSLog(@“Result: %@", result);
}
error:^(NSError *error) {
NSLog(@"Error: %@", error);
}
completed:^{
NSLog(@"Request completed");
}];
Запрос в Сеть тоже поток

38. error
request
[[APIClient fetchDataForUser:user]
subscribeNext:^(NSData *result) {
NSLog(@“Result: %@", result);
}
error:^(NSError *error) {
NSLog(@"Error: %@", error);
}
completed:^{
NSLog(@"Request completed");
}];
Запрос в Сеть тоже поток

39. • Разные с виду сущности можно представить в
виде потока
• Поток представляет состояние — прошлое,
настоящее, будущее
Поток

40. • Комбинирование
• Преобразование значений
• Планирование выполнения на других тредах
• И много всего другого!
Операции над потоками

41. Комбинация потоков

42. [[RACSignal merge:@[
[client fetchMyTweets],
[client fetchTweetsForHashtag:@“codefest”]
]]
subscribeNext:^(Tweet *newTweet){
//Показ newTweet в UI
}];
Комбинация потоков

43. Преобразование значений

44. [[RACObserve(urlBarVM, text)
map:^(NSString *urlFromUser) {
return NormalizeURL(urlFromUser);
}]
subscribeNext:^(NSURL *url) {
@strongify(self);
[self.loadWebPageCommand execute:url];
}];
Преобразование значений

45. Преобразование значений

46. [[RACSignal combineLatest:@[
RACObserve(self, password),
RACObserve(self, passwordConfirmation)
]
reduce:^(NSString *currentPassword,
NSString *currentConfirmPassword) {
return @([currentConfirmPassword isEqualToString:
currentPassword]);
}]
subscribeNext:^(NSNumber *passwordsMatch) {
@strongify(self);
self.createButton.enabled = [passwordsMatch boolValue];
}];
Преобразование значений

47. [[[[refreshButton.tapSignal
deliverOn:RACScheduler.scheduler]
map:^(id _){
NSLog(@“Fetching image in background thread..”);
return SyncLoadImageFromNetwork();
}]
deliverOnMainThread]
subscribeNext:^(UIImage *img) {
[self.imageView setImage:img];
}];
Планирование на другие треды

48. Сайд-эффекты
[[[[[refreshButton.tapSignal
deliverOn:RACScheduler.scheduler]
map:^(id _){
NSLog(@“Fetching image in background thread..”);
return SyncLoadImageFromNetwork();
}]
doNext:^(UIImage *img){
SaveImageToDisk(img);
}]
deliverOnMainThread]
subscribeNext:^(UIImage *img) {
[self.imageView setImage:img];
}];

49. Реактивное присваивание
//Неважно, как именно начался поиск, но после его
//начала фокус с поисковой строки надо убрать.
RAC(self, topBarVM.textFieldVM.focused) =
[self.searchVM.searchDidStartSignal mapReplace:@NO];

50. • В четыре раза лучше коллбэков
• В два раза лучше промисов
• Способствуют локальности кода
• Упрощают обработку ошибок в цепочках
• Избавляют от Callback Hell
Потоки — это монады

51. [task1 setCompleted:^(id result1){
[task2 setCompleted:^(id result2){
[task3 setCompleted^(id result3){
[task4 setCompleted:^(id result4){
[task5 setCompleted:^(id result5){
//Сделать что-то с result5
NSLog(@"Ура! %@", result5);
}]; [task5 start];
}]; [task4 start];
}]; [task3 start];
}]; [task2 start];
}]; [task1 start];
Callback Hell

52. Оператор FlatMap

53. [[[[[[client fetchTask1]
flattenMap:^(id result1) {
return [client fetchTask2];
}]
flattenMap:^(id result2) {
return [client fetchTask3];
}]
flattenMap:^(id result3) {
return [client fetchTask4];
}]
flattenMap:^(id result4) {
return [client fetchTask5];
}]
subscribeNext:^(id result5){
NSLog(@“Ура! %@”, result5);
} error:^(NSError *error){
//Do error processing for any task
}];
Оператор FlatMap

54. • Неизменяемые объекты — значения в потоке
• Потоки изолируют состояние
• Операторы — чистые функции
• Операторы изолируют взаимосвязи
Functional Reactive Programming

55. • Прозрачность кода
• Единообразие в работе с разными сущностями
• Простота асинхронного программирования
• Описание “что” надо сделать, вместо “как”
FRP на практике

56. • Память/производительность
• Большой стек вызовов
• Трудно построчно отлаживать
• Нет готовых специалистов
Цена

57. Повторим Неизменяемость
Чистота
Functional Reactive Programming

58. Всё это доступно
вам уже сейчас!

59. Что дальше The Reactive Manifesto
ReactiveCocoa/RxJava/Rx
Clojure/Rich Hickey
Haskell

60. Спасибо!
@ikashkutaИгорь Кашкута
i.kashkuta@2gis.ru