如何在函数式编程中建模继承关系

Question

面向对象的编程范式使用继承来建模遵循泛化-专业化关系的实体之间的关系。在这里，基类用于封装一组实体的公共（通用）属性和行为，派生类通过添加附加属性和/或添加/修改现有行为来扩展基类。

作为函数式编程的新手，我需要有关在 F# 等函数式语言中建模此类关系的指导。

例如模拟如下简单情况的最佳方法是什么：

abstract class Tutorial { 
  private String topic;
  abstract public void learn();
}

class VideoTutorial extends Tutorial {
  private float duration;
  public void learn () {
    System.out.println ("Watch Video");
  }
}

class PDFTutorial extends Tutorial {
  private int pageCount;
  public void learn () {
    System.out.println ("Read PDF");
  }
}

然后稍后使用 Tutorials 集合并调用 learn 来观察多态行为。

Answer 1

在功能设计中，您对事物的看法略有不同，因此这些想法​​不会完美映射。通常，功能设计更侧重于表达您正在使用的实体的数据类型。在您的情况下，您可以使用有区别的联合定义 TutorialKind 是视频或 PDF，然后 Tutorial 将是包含一种类型及其主题的记录：

type TutorialKind = 
  | VideoTutorial of duration:float
  | PDFTutorial of pageCount:int

type Tutorial = 
  { Kind : TutorialKind
    Topic : string }

请注意，这仅保留有关教程的数据。任何功能都可以在与教程类型匹配的函数中实现：

let learn tutorial = 
  match tutorial.Kind with
  | VideoTutorial _ -> printfn "Watch video"
  | PDFTutorial _ -> printfn "Read PDF"

请注意，它可以在与 OO 版本不同的方向上进行扩展。在 OO 中，您可以轻松地添加新的子类；在这里您可以轻松添加新功能。在实践中，函数式人员通常对这种变化感到满意，但 F# 是一种混合语言，如果您需要“OO 风格的可扩展性”，您可以轻松使用接口。