Scala筆記31 - Functional Reactive Programming

Reactive Programming

其實就是怎麼與使用者互動的編程方式，就是一般我們所說的UI programming，目前主流是MVC model，由於Controller是optional的，可以簡化成subscriber-publisher model。

View subscribes publisher的data，並提供介面給使用者互動。

UI programming主流都是imperative的，event也就是擁有mutable state，並且會有side effect。
結果有人提出了Functional reactive programming，event 不擁有一個mutable state，而是擁有history來包含每個時間點的immutable state。

Signal

scala課程中的FRP把這種有history的event稱為signal，這是scala.React中簡化而來的class。說是signal也正確的，因為那隱含了時間x數值的序列概念。

所以signal其實是一個function，mapping time to value。

一個signal可以知道目前的值，例如現在的滑鼠位置：

以及利用歷史資料定義一個滑鼠位置的signal:

甚至是常數的signal:

val x = Singal(3)

mutable signal of Var

scala也提供了mutable signal，利用Signal的subclass Var來實做一個instance:

scala中，indexed assignment事實上是呼叫update方法的syntatic sugar，例如array 中以下兩行是等效的：

val x = Array(1,2,3)
x(0) = 100x.update(0,100)

我們說signal是一個function，mapping時間到value，而他擁有的current value function例如mousePosition()，事實上是一個dereferencing function，所以以下的寫法是會造成cyclic definition，因為我們是在定義一個function，卻以他自己的本來的定義定義之：

mousePosition() = mousePosition() + 5

Bank Account Example

class BankAccount {
  val balance = Var(0)

  def deposit(amount:Int):Unit = {
    if (amount > 0) {
      val b = balance()
      balance() = b + amount //dereference and update    }
  }

  def withdraw(amount:Int):Unit = {
    if (amount > 0 && amount <= balance()) {
      val b = balance()
      balance() = b - amount
    }
    else throw new Error("錢不夠啦")
  }

}

可以看到balance是一個Var[Int]，不過這樣又如何？

先來看怎麼使用：

def consolidated(accounts:List[BankAccount]) :Signal[Int] =
  Signal(accounts.map(_.balance()).sum)


val a = new BankAccount()
val b = new BankAccount()
val c = consolidated(List(a,b))

c() //0a.deposit(20)
b.deposit(20)
c() //40

所以可以看到consolidated這個function實際上是一個signal function，這個signal function跟隨著每個帳戶的即時bank account變動，但那又如何？其實有點observer的味道了。

signal比較有趣的地方是，另一個signal可以combine某一個signal，當然其值也同步變化，上面consolidated是一個這樣的伴隨變化，以下這個匯率的signal:

val exchange = Signal(30.0)
val dollar = Signal(exchange() * c())
dollar() //1200a deposit 100c() //140dollar() //4200

我們做了一個新的signal叫dollar，他的value隨著另外兩個signal的某時刻的value的乘積變化。其實目前看來都還好，感覺上沒什麼特別的？！