Эликсир для джавистов. Часть вторая
Продолжаем знакомить джавистов с прекрасным Эликсиром.
Поток управления
В Джаве существуют два основных способа управления ходом выполнения программы – операторы if/else и switch/case. Начнём с банального примера:
// Java
if(x > 0){
System.out.println("greater than zero");
}else if(x < 0){
System.out.println("less than zero");
}else{
System.out.println("zero");
}
# Elixir
if x > 0 do
IO.puts "greater than zero"
else
if x < 0 do
IO.puts "less than zero"
else
IO.puts "zero"
end
end
Обратите внимание, что в Эликсире не существует конструкции else if, поэтому, чтобы связать несколько условий, придётся использовать второй if внутри else.
Спокойно! Есть и более изящный способ проверки нескольких логических выражений.
# Elixir
cond do
x > 0 ->
IO.puts "greater than zero"
x < 0 ->
IO.puts "less than zero"
true ->
IO.puts "zero"
end
Структура cond проверяет каждое условие по порядку и выполняет первый блок, для которого выражение оказалось верным. Используя true в качестве последнего условия, получим точно такое же поведение, как у последнего else в Джаве, так как следующий после true код будет выполняться только тогда, когда все описанные выше условия ложны.
От переводчиков: не забывайте про мощное и нужное средство для обработки потока управления в Эликсире под названием with.
Существует также и более характерный для Эликсира подход для проверки ложных условий – оператор unless, соответствующий if(!expression). Чего в Эликсире не хватает, так это тернарного условного оператора (в Джаве он реализуется простейшей конструкцией с ?). Взгляните на примеры:
// Java
if(!isValid(x)){
System.out.println("invalid");
}
int y = x > 0 ? x + 1 : x - 1;
# Elixir
unless is_valid(x), do: IO.puts "invalid"
if !is_valid(x), do: IO.puts "invalid"
y = if x > 0, do: x + 1, else: x - 1
Оператор Джавы if поддерживает только булевы выражения, в то время как структуры if/unless/cond Эликсира относят всё что между nil и false к true. Получается, что можно сделать так:
# Elixir
x = "foo"
if x do
IO.puts "bar"
end
y = nil
cond do
y ->
IO.puts "will never get here"
true ->
IO.puts "will be executed"
end
Ещё один спооб изменить поток управления в Джаве – это switch/case, который помимо непривлекательного формата записи имеет устаревшее поведение. Обычно достаточно выполнить только тот блок, который соответствует поставленному условию, но в Джаве в каждый case нужно добавить break, иначе все последующие блоки будут выполнены независимо от условия. Посмотрим, как это будет выглядеть на обоих языках:
// Java
int x = 42;
switch (x) {
case 1:
case 2:
case 3:
System.out.println("Hi");
break;
case 4:
System.out.println("Hello");
break;
default:
System.out.println("whatever");
}
# Elixir
x = 42
case x do
_ when x in [1, 2, 3] ->
IO.puts "Hi"
4 ->
IO.puts "Hello"
"bla bla bla" ->
IO.puts "Talking too much"
_ ->
IO.puts "this block will be executed"
end
Строго типизированный оператор switch/case признаёт только определённые типы результатов вычисления выражения: String, char, byte, short, int или enum. Кроме того, все значения, указанные в case, должны быть одного типа. Вы наверняка заметили, что в Эликсире такая строгость не приветствуется. Можно провести сопоставление с образцом и соотнести x с чем угодно, а если ничего не найдётся, то использовать нижнее подчёркивание. Символ _ может означать что угодно.
Пиком различий между двумя языками является то, что в Эликсире все четыре оператора if/unless/cond/case имеют возвращаемое значение. Как и в функциях результат последней команды возвращается вызывающей функции, а если блок не был выполнен, то возвращается nil. Значит, можно записать:
# Elixir
y =
cond do
x == "foo" ->
"bar"
true ->
"nothing"
end
Циклы
В Джаве можно перебирать коллекции или попросту организовать цикл for или while до тех пор, пока не выполнится какое-либо логическое выражение. В Эликсире такое невозможно.
В отличие от императивных языков, Эликсир, как функциональный язык, организует циклы полностью на рекурсии. Представьте, что for/while – это функция, которую нужно будет вызывать снова и снова, пока не выполнится определённое условие. Чтобы проиллюстрировать вышесказанное, создадим положительную функцию pow с помощью циклов:
// Java
public long pow(long number, int times) {
long acc = 1;
for(int i = 1; i<=times; i++){
acc *= number;
}
return acc;
}
# Elixir
def pow(number, times), do:
do_pow(number, times, 1)
defp do_pow(_, 0, acc), do: acc
defp do_pow(number, times, acc), do:
do_pow(number, times-1, acc*number)
Сейчас сообразительный читатель наверняка подумал об ошибке java.lang.StackOverflowError, возникающей в случае необдуманного обращения с рекурсией. Для предотвращения данной ошибки в Эликсире реализуется оптимизация через хвостовой вызов. Данная опция достаточно многогранна, но если попытаться объяснить в одном предложении, то:
Если последняя команда функции сама по себе является вызовом, то вместо загромождения стека выполнения последний фрейм заменяется новым фреймом.
И напоследок, нельзя не упомянуть о том, что в Эликсире всё же имеется особая форма цикла for. Это своеобразный синтаксический сахар: извлечь все значения из коллекции, осуществить из них выборку, а затем сгенерировать новую коллекцию, используя оставшиеся значения (a.k.a операция «filter и map»).
# Elixir
#will produce [4, 9]
for x <- [0, 1, 2, 3], x > 1 do
x * x
end
# эквивалентно
[0, 1, 2, 3]
|> Enum.filter_map(&(&1 > 1), &(&1 * &1))
Исключения
Принцип наследования не представлен в Эликсире, однако схема реализации собственных исключений довольно проста. Вместо своего сообщения об ошибке можно использовать сообщение по умолчанию.
// Java
public class CustomException extends Exception{
public CustomException(String message) {
super(message);
}
}
# Elixir
defmodule CustomException do
defexception message: "houston we have a problem"
end
В Джаве существуют классы Error и Exception, управлять которыми можно с помощью операторов try/catch/finally. В Эликсире отличий между ошибками и исключениями нет, и обрабатываются они похожим образом через try/rescue/after. Все исключения в Эликсире можно сравнить с RuntimeException (непроверяемое), так как ни одно из них не требует явно реализованной проверки. При отсутствии исключений дополнительно можно добавить выражение с else, соответствующее результату блока try (по типу case).
// Java
try{
throw new CustomException("Houston we have a problem");
}catch(NullPointerException | CustomException e){
System.out.println(e.getMessage());
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}finally{
System.out.println("finally");
}
# Elixir
try do
#will raise an RuntimeError with the message bellow
raise "Houston we have a problem"
rescue
e in [RuntimeError, CustomException] ->
IO.puts e.message
e ->
IO.puts e.message
else
42 ->
//some code
_ ->
//some other code
after
IO.puts "finally"
end
Есть в Эликсире и конструкция try/throw/catch, но она предназначена, скорее, для возвращения результата блока, а не для обработки исключений. Обычно она не используется, поскольку существуют более простые способы достижения того же результата. Они напоминают навязчивые выражения break внутри циклов в Джаве. Приведём пример:
# Elixir
try do
letter = "c"
Enum.each ["a", "b", "c", "d"], fn(x) ->
if letter == x, do: throw(x)
end
catch
x -> IO.puts x
end
Любопытно, что изменение значения переменных или объявление новых переменных внутри try/catch/rescue/after в Эликсире никак не влияет на внешний скоуп (как и в случае с функциями). Данный блок также возвращает результат, как и if. Для наглядности рассмотрим пример:
# Elixir
what = "before try"
try do
what = "started try"
raise "houston we have a problem"
rescue
e ->
what = "rescue"
after
what = "after"
end
# Выведет "before try"
IO.puts what
Чего действительно не хватает в Эликсире, так это конструкции try-with-resource. Например, открыв файл, закрыть его возможно только явным способом, как это было в старые-добрые времена до Java 7. Да, после удаления процесса все его файлы будут закрыты, но это явно не лучший метод работы с процессами с длительным временем выполнения.