Enseignant

Sébastian Le Merdy

19 ans d’expérience professionnelle
dans le développement

ESN 😮

Plus récemment dans un organisme de paiement

Actuellement chez un éditeur SaaS
dans la data

Principalement autour des langages JVM

Mais rentrons dans le vif du sujet

FP…

Fonction

Définition mathématique

E → F
x ↦ f(x)

Il s’agit d’une transformation
d’une valeur appartement à l’ensemble de départ
vers une valeur appartenant à l’ensemble d’arrivée.

Caractéristiques d’une fonction

• totale
• déterministe
• sans effet de bord

Pureté

def sayHello(niceMessage: String): Unit =
  println(s"Hello $niceMessage")

sayHello("world!")

Hello world!

def dice(): Int =
  Random.nextInt(6) + 1

dice()
val res0: Int = 5

dice()
val res1: Int = 3

def nowPlus(days: Long): Instant =
  Instant.now().plus(days, ChronoUnit.DAYS)

nowPlus(3)
val res0: java.time.Instant = 2024-03-05T18:55:34.125784Z

nowPlus(5)
val res1: java.time.Instant = 2024-03-07T18:55:34.215660Z

def saveArticle(id: UUID, content: String, author: Author)(
    database: Database
): Boolean =
  database.executeQuery(
    """INSERT INTO Article(id, content, author_name, author_email)
      |VALUES (:id, :content, :author_name, :author_email);
      |""".stripMargin,
    "id" -> id,
    "content" -> content,
    "author_name" -> author.name,
    "author_email" -> author.email
  )

saveArticle(
    UUID.fromString("0d975fff-44dc-4110-b21a-1f31148969b8"),
    "<p>Great content</p>",
    Author("Sébastian", "seb@example.com")
  )(postgresql)
val res0: Boolean = true

Toutes ces fonctions sont impures car :

• deux appels successifs ne produisent pas la même valeur en retour ;
• elles créent des effets de bord.

Pourquoi les fonctions pures sont-elles intéressantes ?

• transparence référentielle
• immuabilité
  • des paramètres en entrée
  • de la valeur produite en retour

Permet donc des optimisations massivement parallélisables

Composition

Définition mathématique

f ∘ g

f(g(x))

D’un point de vue génie logiciel

Il s’agit d’un moyen de garantir

1. la ré-utilisabilité du code
2. le bon niveau d’abstraction
3. la lisibilité

case class User(name: String, age: Int)

enum Category:
  case Young, Adult, Old

val categoryByMaxAges: Map[Int, Category] =
  Map(
    24 -> Category.Young,
    64 -> Category.Adult,
    Integer.MAX_VALUE -> Category.Old
  )

val discountByCategories: Map[Category, Int] =
  Map(
    Category.Young -> 25,
    Category.Adult -> 0,
    Category.Old -> 35
  )

def computePrice(
    user: User,
    categories: Map[Int, Category],
    price: Long,
    discounts: Map[Category, Int]
): Long = price - price * discounts(
  categories
    .filter { case (maxAge, category) => maxAge >= user.age }
    .minBy { case (maxAge, category) => maxAge }
    ._2
) / 100

computePrice(          computePrice(          computePrice(
  User("Emma", 16),      User("Nicolas", 41),   User("Martine", 67),
  categoryByMaxAges,     categoryByMaxAges,     categoryByMaxAges,
  price = 1999,          price = 5500,          price = 4999,
  discountByCategories   discountByCategories   discountByCategories
)                      )                      )
val res0: Long = 1500  val res1: Long = 5500  val res2: Long = 3250

Décomposons

def computePrice(
    user: User,
    categories: Map[Int, Category],
    price: Long,
    discounts: Map[Category, Int]
): Long =
  computePrice(
    price,
    computeDiscount(user, categories, discounts)
  )
						

def computePrice(price: Long, discount: Long): Long =
  price - price * discount / 100
						

def computeDiscount(
    user: User,
    categories: Map[Int, Category],
    discounts: Map[Category, Int]
): Long = discounts(findCategory(user, categories))
						

def findCategory(
    user: User,
    categories: Map[Int, Category]
): Category =
  val (_, category) = categories
    .filter { case (maxAge, category) => maxAge >= user.age }
    .minBy { case (maxAge, category) => maxAge }
  category
						

Les fonctions : ces citoyens de premier ordre

Une fonction est considérée comme un type de données comme les autres.

• peut-être passée en argument d’une autre fonction

def logBeforeAndAfter(message: String, task: () => Unit): Unit =
  println(s"before $message")
  task()
  println(s" after $message")

logBeforeAndAfter("hello", () => { println("Hello World!") })

before hello
Hello World!
 after hello

def logBeforeAndAfterResult(
    message: String,
    computeResult: String => Long
): Unit =
  println(s"before $message")
  println(s"result ${computeResult(message)}")
  println(s" after $message")

logBeforeAndAfterResult("hello", message => message.length)

before hello
result 5
 after hello

Une fonction est considérée comme un type de données comme les autres.

• peut-être passée en argument d’une autre fonction
• peut-être retournée par une autre fonction

def operationToCompute(operation: String): (Long, Long) => Long =
  operation match
    case "add"      => (left, right) => left + right
    case "subtract" => (left, right) => left - right
    case "multiply" => (left, right) => left * right
    case _          => (left, right) => Long.MinValue

operationToCompute("add")(3, 2)
val res0: Long = 5

operationToCompute("subtract")(3, 2)
val res1: Long = 1

operationToCompute("multiply")(3, 2)
val res2: Long = 6

operationToCompute("divide"  )(3, 2)
val res3: Long = -9223372036854775808

Récursivité

La possibilité pour une fonction de se rappeler elle-même. Permet de traiter :

• une structure de données elle-même récursive
• une collection

Implémentation

1. trouver une ou plusieurs conditions d’arrêt
2. se rappeler soi-même avec des données transformées

Récursion terminale

L’appel récursif est la dernière évaluation dans l’implémentation de la fonction

Permet d’éviter des épuisements de la pile d’exécution (aka StackOverflow®)

Exemple: lire un flux

val input = """34
              |84
              |12
              |
              |32
              |28
              |9
              |7""".stripMargin

@tailrec
def sums(
    input: List[String],
    acc: Seq[Long] = Vector.empty,
    sum: Long = 0
): Seq[Long] =
  input match
    case Nil        => acc :+ sum
    case "" :: tail => sums(tail, acc :+ sum)
    case n :: tail  => sums(tail, acc, sum + n.toLong)

sums(input.linesIterator.toList)
val res0: Seq[Long] = Vector(130, 76)

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