Domain Modeling Made Functional › 関数合成

TL;DR

• 関数合成は、1 つ目の関数の出力を 2 つ目の関数の入力につないで、関数を組み合わせることである。
• 基本的な関数を合成してサービスを、サービスを合成してワークフローを作り、最終的にアプリケーション全体を組み立てられる。
• 型が合わない関数どうしは、両方の型を含む「最小」の型にそろえて合成する。

内容

Understanding Functions の一節である。

関数合成とは、1 つ目の関数の出力を 2 つ目の関数の入力につないで、関数を組み合わせることである。合成すると、関数が小さな関数からできていることや、小さな関数が何を扱っていたかといった情報を隠せる。

F# での関数合成

F# では、最初の関数の出力の型と、2 番目の関数の入力の型が同じであれば、パイプ演算子 |> で合成できる。

let add1 x = x + 1
let square x = x * x
 
let add1ThenSquare x =
    x |> add1 |> square
 
add1ThenSquare 5 // 36

let isEven x =
    (x % 2) = 0
let printBool x =
    sprintf "value is %b" x
 
let isEvenThenPrint x =
    x |> isEven |> printBool
 
isEvenThenPrint 2

関数からアプリケーション全体を組み立てる

合成を使うと、アプリケーション全体を組み立てられる。まず、アプリケーションの最下層にある基本的な関数から始める。複数の基本的な関数を合成して、サービスの関数を作る。複数のサービスの関数を合成して、ワークフローを処理する関数を作る。最後に、ワークフローを並列に合成し、入力に応じて特定のワークフローを選んで呼び出すコントローラ（ディスパッチャ）を作れば、アプリケーションができる。どの層も、入力と出力を持つ関数でできている。

関数を合成するときの課題

一方の関数の出力が、もう一方の関数の入力と合わない場合がある。たとえば int と Option<int> である。この場合は、両方の型を含む「最小」の型を考える。この例なら、1 つ目の関数の出力を Option に変える。

let add1 x = x + 1
 
let printOption x =
    match x with
    | Some i -> printfn "The int is %i" i
    | None -> printfn "No value"
 
5 |> add1 |> Some |> printOption // The int is 6

より複雑な例は、残りのステップの実装と第10章 Implementation: Working with Errors で扱う。

キーワード

• 関数合成
• F#
• ワークフロー