一、传统手艺:Partial Application

在函数式编程中,Partial Application 是传递依赖的常用方式。例如:

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let foo bar baz request = ...
let wired = foo dependency1 dependency2
let response = wired request

优点

  • 无需框架或反射,直接通过函数参数传递依赖。
  • 符合函数式编程的纯函数理念。

缺点

  • 参数爆炸:当功能扩展时,参数数量激增(如日志、数据库、加密等)。
  • 维护困难:新增依赖需修改所有调用点的参数传递。
  • 隐式依赖:难以从函数签名直接区分核心参数与辅助依赖。

二、结构化方法:单一环境参数(env

为解决参数爆炸问题,可将依赖封装为单一环境对象env,并通过接口约束访问权限:

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[<Interface>] type ILog = abstract Logger: ILogger
[<Interface>] type IDb = abstract Database: IDatabase

module Log =
let info (env: #ILog) = env.Logger.Info("Message")

module Db =
let fetchUser (env: #IDb) = env.Database.Query(...)

优点

  • 显式依赖声明:函数签名仅需env参数,编译器验证接口实现。
  • 模块化隔离:各模块仅声明所需接口(如ILogIDb),避免全局依赖。
  • 易于测试:通过模拟env实现单元测试,无需依赖具体实现。

应用场景

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let changePass env req = task {
let! user = Db.fetchUser env req.UserId
Log.info env "Processing user: %i" user.Id
...
}

三、Reader Monad

为消除显式的env传递,可引入 Reader Monad,将环境隐式注入计算流程:

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[<Struct>] type Effect<'env, 'out> = Effect of ('env -> 'out)

module Effect =
let run env (Effect fn) = fn env
let bind f effect = Effect (fun env -> run env (f (run env effect)))

type EffectBuilder() =
member __.Bind(e, f) = Effect.bind f e
member __.Return(x) = Effect (fun _ -> x)

let effect = EffectBuilder()

然后:

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let changePass req = effect {
let! user = Db.fetchUser req.UserId
let! salt = Random.bytes 32
do! Log.info "Password updated for user %i" user.Id
return Ok()
}

优点

  • 隐式依赖管理:通过effect计算表达式自动传递env,减少样板代码。
  • 组合性:支持与其他计算表达式(如async/task)结合,处理异步操作。

缺点

  • 性能开销:频繁的闭包创建和间接调用可能导致性能下降。
  • 生态兼容性:需自定义计算表达式,与现有异步框架集成复杂。

Refs.

  • Spring的构造器注入
  • Blazor的DI实现