惰性求值/Call by name

維基百科中惰性求值的解釋
惰性求值（Lazy Evaluation），又稱惰性計(jì)算、懶惰求值，是一個(gè)計(jì)算機(jī)編程中的一個(gè)概念，它的目的是要最小化計(jì)算機(jī)要做的工作。它有兩個(gè)相關(guān)而又有區(qū)別的含意，可以表示為“延遲求值”和“最小化求值”，本條目專注前者，后者請(qǐng)參見最小化計(jì)算條目。除可以得到性能的提升外，惰性計(jì)算的最重要的好處是它可以構(gòu)造一個(gè)無(wú)限的數(shù)據(jù)類型。
惰性求值的相反是及早求值，這是一個(gè)大多數(shù)編程語(yǔ)言所擁有的普通計(jì)算方式。

惰性求值不是新鮮事

import scala.io.Source.fromFile
val iter: Iterator[String] =
  fromFile("sampleFile")
    .getLines()

文件迭代器就用到了惰性求值.
用戶可以完全像操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)一樣操作文件,然而文件只有一小部分傳入了內(nèi)存中.

用lazy關(guān)鍵詞指定惰性求值

lazy val firstLazy = {
  println("first lazy")
  1
}
lazy val secondLazy = {
  println("second lazy")
  2
}?
def add(a:Int,b:Int) = {
  a+b
}

//在 scala repl 中的結(jié)果
scala> add(secondLazy,firstLazy)
second lazy
first lazy
res0: Int = 3

res0: Int = 3

second lazy 先于 first lazy輸出了

Call by value 就是函數(shù)參數(shù)的惰性求值

def firstLazy = {
  println("first lazy")
  1
}
def secondLazy = {
  println("second lazy")
  2
}
def chooseOne(first: Boolean, a: Int, b: Int) = {
  if (first) a else b
}
def chooseOneLazy(first: Boolean, a: => Int, b: => Int) = {
  if (first) a else b
}

chooseOne(first = true, secondLazy, firstLazy)
//second lazy
//first lazy
//res0: Int = 2
chooseOneLazy(first = true, secondLazy, firstLazy)
//second lazy
//res1: Int = 2

對(duì)于非純函數(shù),惰性求值會(huì)產(chǎn)生和立即求值產(chǎn)生不一樣的結(jié)果.

一個(gè)例子,假設(shè)你要建立一個(gè)本地緩存

//需要查詢mysql等,可能來(lái)自于一個(gè)第三方j(luò)ar包
def itemIdToShopId: Int => Int ?
var cache = Map.empty[Int, Int]
def cachedItemIdToShopId(itemId: Int):Int = {
  cache.get(itemId) match {
    case Some(shopId) => shopId
    case None =>
      val shopId = itemIdToShopId(itemId)
      cache += itemId -> shopId
      shopId
  }
}

• 羅輯沒什么問題,但測(cè)試的時(shí)候不方便連mysql怎么辦?
• 如果第三方j(luò)ar包發(fā)生了改變,cachedItemIdToShopId也要發(fā)生改變.

//用你的本地mock來(lái)測(cè)試程序
def mockItemIdToSHopId: Int => Int
def cachedItemIdToShopId(itemId: Int): Int ={  
  cache.get(itemId) match { 
    case Some(shopId) => shopId
   case None => 
      val shopId = mockItemIdToSHopId(itemId)
      cache += itemId -> shopId
     shopId 
  } 
}   

• 在測(cè)試的時(shí)候用mock,提交前要換成線上的,反復(fù)測(cè)試的話要反復(fù)改動(dòng),非常令人沮喪.
• 手工操作容易忙中出錯(cuò).

//將遠(yuǎn)程請(qǐng)求的結(jié)果作為函數(shù)的一個(gè)參數(shù)
def cachedItemIdToShopId(itemId: Int, remoteShopId: Int): Int = {   
  cache.get(itemId) match { 
    case Some(shopId) => shopId 
    case None =>    
     val shopId = remoteShopId  
     cache += itemId -> shopId  
      shopId
  } 
}
//調(diào)用這個(gè)函數(shù)
cachedItemIdToShopId(itemId,itemIdToShopId(itemId))

• 函數(shù)對(duì)mysql的依賴沒有了
• 不需要在測(cè)試和提交時(shí)切換代碼
• 貌似引入了新問題?

沒錯(cuò),cache根本沒有起應(yīng)有的作用,函數(shù)每次執(zhí)行的時(shí)候都調(diào)用了itemIdToShopId從遠(yuǎn)程取數(shù)據(jù)

//改成call by name就沒有這個(gè)問題啦
def cachedItemIdToShopId(itemId: Int, remoteShopId: =>Int): Int = { 
  cache.get(itemId) match { 
    case Some(shopId) => shopId 
    case None =>    
     val shopId = remoteShopId  
     cache += itemId -> shopId  
      shopId
  } 
}
//調(diào)用這個(gè)函數(shù)
cachedItemIdToShopId(itemId,itemIdToShopId(itemId))

• 函數(shù)對(duì)mysql的依賴沒有了
• 不需要在測(cè)試和提交時(shí)切換代碼
• 只在需要的時(shí)候查詢遠(yuǎn)程庫(kù)