如何在保持不变性的同时访问 Scala 中的复杂数据结构？

Question

呼叫专家 Scala 开发人员！假设您有一个表示可写数据存储的大对象。您对这种常见的类似 Java 的方法感到满意吗：

val complexModel = new ComplexModel()
complexModel.modify()
complexModel.access(...)

或者你更喜欢：

val newComplexModel = complexModel.withADifference
newComplexModel.access(...)

如果您愿意，并且您有一个客户访问该模型，那么该客户的进展如何 要知道指向 newComplexModel 而不是 complexModel？从用户的角度 你有一个可变的数据存储。您如何协调这种观点与 Scala 的强调 关于不变性？

这个怎么样：

var complexModel = new ComplexModel()
complexModel = complexModel.withADifference
complexModel.access(...)

这似乎有点像第一种方法，只是 withADifference 内部的代码似乎比 modify() 内部的代码要做更多的工作，因为它必须创建一个全新的复杂数据对象而不是修改现有的。 （您是否遇到了不得不做更多工作来尝试保存的问题？ 不变性？）另外，你现在有一个大范围的 var。

您将如何决定最佳策略？您选择的策略有例外吗？

Answer 1

我认为实用的方法是让 Stream 包含所有不同版本的数据结构，而消费者只是试图从该流中提取下一个元素。

但我认为在 Scala 中，这是一种绝对有效的方法，可以在一个中心位置进行可变引用并对其进行更改，同时您的整个数据结构保持不可变。

当数据结构变得更加复杂时，您可能会对这个问题感兴趣：Cleaner way to update nested structures 询问（并得到回答）如何实际创建不可变数据结构的新更改版本，这并不简单。

Answer 2

仅通过 modify 这样的方法名称，很容易将您的 ComplexModel 识别为 mutator 对象，这意味着它会更改某些状态。这仅意味着这种对象与函数式编程无关，并且试图使其不可变只是因为知识有问题的人告诉您 Scala 中的所有内容都应该是不可变的，这只是一个错误。

现在您可以修改您的 api 以便 ComplexModel 对不可变数据进行操作，顺便说一句，我认为您应该这样做，但您绝对不能尝试将这个 ComplexModel 转换为不可变本身。

Answer 3

您问题的规范答案是使用Zipper，一个SO question about it。

我知道的 Scala 的唯一实现是 ScalaZ。

Answer 4

不变性只是一个有用的工具，而不是教条。会出现不变性的成本和不便超过其用处的情况。

ComplexModel 的大小可能使得创建修改后的副本在内存和/或 CPU 方面足够昂贵，因此可变模型更实用。