Clojure 太灵活，我们能如何驾驭它

古话说的好，静若处子，动若脱兔。这个我觉得非常适合形容动静态语言的区别，静态语言因为类型系统的关系，一直给人的是很稳定、很可靠，但是可靠到一定程度就变成了死板，会变成一个牢狱或者困住业务上所需的灵活性，因此常常需要很多层抽象，很多层胶水代码，代码就开始变得非常的晦涩，非常的难懂，而动态语言则完全是相反的。

引言

这个题目非常的生动活泼，但是下面可能有点干（货）。上次来 Qcon 是两年前的事情了，在上海，那次我对 Qcon 是做了一个比较笼统的这样的一个介绍，所以这次主要来讨论一下动静态语言的问题，这个问题争议非常的大。

Morgan Stanley 公司在国内的技术圈可能不像在英美那边对投行特别有认同感，大摩的技术文化跟团队协作，跟我之前的四个东家相比的话，并没有差到哪里去的，而且他做得东西也非常有意思，大摩现在是全球前三大的 Scala 的公司，公司内部也做了很多编译系统的改进，我们大概有 250 万行 Scala 代码、三四百个 Scala 程序员，内部做得东西也是非常有趣，是做一个很纯函数的系统，是为了解决分布式计算不够简洁的问题，即内部的函数基本上全部都是纯的，基本上没有负作用，这样的话，在什么地方执行都是完全没有关系的，反正结果都是一样的，那么在这样的理念下面，你可以想象 250 万行 Scala，我们做出了双时效数据库，做出了很多支持函数理念的东西，这个平台理论上是非常先进的，所以我在大摩的感觉也是天天可以学到很多东西。

1. 静态语言 VS 动态语言

静态语言因为类型系统的关系，一直给人的是很稳定、很可靠，但是可靠到一定程度就变成了死板，会变成一个牢狱或者困住业务上所需的灵活性，因此常常需要很多层抽象，很多层胶水代码，代码就开始变得非常的晦涩，非常的难懂。动态语言则完全是相反的，所有东西都是从类型上来讲，以函数为例，灵活性已经足够了，但是通常我们写着写着就忘记数据长什么样子了，你可能今天写了一个函数说，输入一个函数的数据，然后过了一个星期之后，我已经完全忘记这个数据是什么东西了，因为生产环境里面，类型系统在没有编译器的帮助下，基本上都是一次性的，这个问题对于用户来说有相当大的困扰。一直以来，这两派之间没有争出特别的高低，静态语言笑动态语言做不出大系统，动态语言笑静态语言写的太慢、废话太多，今天这个主题当然不可能解决这个纷争，但是希望通过 Clojure 这个语言可以给大家一些不太为人知的思路。马上就有人来问了，我写 Clojure 就是为了逃避这样的内容来写系统，这样灵活多好用啊，我想写什么就写什么，快速原型靠的就是这个，我非常同意这一点。

2. 简单示例

在 Clojure 里面有一个 json，因为动态语言的关系相当的简单，完全没有废话。这个函数我觉得哪怕是不写 Clojure 的，这个也是应该很能读的懂的。首先有一个 Java 的 Reader，是 FileReader，这个 Reader 被传递到了这个 json 的函数里面，读出来文件内容，读到 Map 里面，但是读完之后，你知道数据长什么样吗？不知道，下次换一个 json 文件，同样的函数可以同样读，但是你不知道读出来是什么东西。讲到这里就已经有一点难度在里面了。现在看一下，我现在读完了要处理，我处理之后，我写任意一个函数，如果说你不看这个函数写的什么东西，你知道它处理完成之后长什么样吗？不知道，你知道他希望这个 json 数据是什么样的形状吗？不知道。我现在看了代码之后，可以给你讲，它里面会有会有 Age、Name、Job、Address。

看一下 Age，它需要能够使用 Int，那应该是个整数，但是要看代码才知道，再下面还是简单，那你们觉得 Name 的值是什么东西？完全没有使用到，它是一个 String，它是不是姓和名放在一起了？还是放在一个 Vector 里面，可能姓和名是分开的，就是说不知道，要看代码才知道。

你看到代码之后觉得，原来是这样，它应该是一个 Vector，或者是 List，姓和名是分开放，因为它这系，它用空格来 Join 一下，这个是一个很浅显的例子，就已经说明了 Clojure 的动态灵活性非常强，但是也造成对数据的解释性标记不是很清楚。

刚才是一个很浅显的例子吗，现在来看一个更具体的。为了这个主题想了好几天，觉得还是写一个很小的项目来展示一下我今天要讲的东西，那写什么东西呢？我又想了好几天，最后的结果是，先谢谢链家，因为是这样的，这个既然要来北京，就要关注一下房价，这个大家都在很关注房价。那我就到网上去看一看二手房，然后一页页翻过去很累的，我不可能就是这样手写一个总结，那我就写点程序把它抓一下，当然这个不是真的写了一个爬虫，只是抓几个页面做做样子，没有让链家服务受到伤害，请鸟哥放心，我不知道鸟哥在不在，可能不在。主要是这个命名空间，它做的事情基本上就是通过一个库把 html 读进来之后，它会进行一些简单的操作，把这个整理好的这个数据写到一个 EDN 文件里边，比如说第一条你可以看到这个小区，然后 1150 万，三卧室两个客厅，一个厨房两个卫生间这样，面积之类的东西，那么我们看到这个数据转换的这个函数，它收到一个参数是 Page，但这个 Page 长什么样完全不知道，我是通过库读进来的，读进来之后，我不知道它长什么样子，我现在看这个代码也非常难知道，它到底会返回一个什么样的类型，什么样的数据，如果将来需要扩展的话，或者将来我要给另外一个人用，或者帮助另外的一个人去做一些扩展，做一些维护是很难搞定，这就是我刚才说的 Clojure 作为一个动态语言的弊端，就是太灵活，导致经常会忘记这个函数的参数是长什么样子，而且这个是小项目，项目一大，那就更麻烦，那我知道你们有人会说的，说这个文档不就是做这个事情的吗？文档跟测试，但是文档它本身的代码是剥离的，它没有紧密的联合在一起，而相对代码本身是没有限制的，所以完全有可能你们自己有经验对吧？比如说很多代码上面会写，但是其实代码里面并没有，它可能起到的效果某种程度上也是挺有限的。

3. Core.typed

Core.typed 是一个类型系统。它和其他语言的类型系统还是有点不一样的地方，不同点在于它不是语言的一部分，而是一个即查即用的一个库，就是说 Lisp 灵活性导致它能够作为一个库直接插进去，而不是要作为一个语言核心。因为它有宏，通过宏可以把一个很大的类型系统直接插进去，而且这个类型系统比一般的系统要灵活很多，主要体现在这几个方面：

第一，它可以给已经写好的，没有标注过的，或者说是用的库里面没有标注过的函数直接加上类型；

第二，不需要把所有函数全部加上类型，你不想要的话，就不需要；

第三，你即使加上了也不需要一定要进行类型检查，所以它是一个非常选择性是非常强的一个东西，因为它是为了能够和 Clojure 这样的语言进行协作，那么最后一个为什么要这样，为什么要加类型？然后不进行类型检查呢？有时你用库的时候，你给一些要用到的函数加了类型之后，不想要这个东西进行类型检查，因为一旦检查就要把这个库全部都标上去，库面里面所有函数全部都加上类型是很累人的。那我们现在看一下它支持什么东西，OptionType，现在很流行，这个流行的语言现在都有这个结构。Ordered Intersection Type 这个我不多讲了，这个就是说一个函数，比如有两种参数形式，这两种参数类型可能又不一样，你再进行类型检查的时候，它会把这个参数从上到下有序的来进行一个匹配。unionType，写过 Haskell 人都知道，这个很简单，比如说整数，或者说是字符串，把它 union 一下，那就表示这个类型里面的东西可以是字符串，也可以是函数。

Identity 是很简单的函数，它会给你一模一样的东西，那它的类型是什么呢？它这个函数的类型是什么东西呢？它这个函数的类型是，可以看一下，让 Core.type 来帮我看一下。这个基本上可以看到前面有个 all，在这里对所有的 X 能取得的类型它返回的是一个 X，就是 Polymorphism 最简单的一个体现了。Occurrence Typing 这个东西见到的比较少，它是什么呢？它是通过检查代码里面写的控制流，比如像 if，或者像 switch，它能够进行类型推导，我可以给你们举个例子，那首先呢，把这个 Form 绑到 A 这个名字上面，值就是 1，但是我把它标注成了 any，就是说这个 A，就算只是 1，然后再返回 A，这里大家觉得会返回什么东西？如果是检查一个类型，它最后返回的是 A，它是什么类型？Any，因为我已经标过了，我说 A 是 Any，所以它就相信 A 是 Any，但是如果我这么写，这个会返回什么东西？你可以看到它现在还是返回的是 A，这个 A 或者这个也是 A，那其他情况返回的是 Nil，那他现在觉得这个东西是什么呢？还是不是 Any，因为你现在有了控制流在这边，代码里已经写过了，所以它知道你只可能是 number，或者是 string，要不然就是 nil，所以最后 A 是 union string/number/nil。这个东西功能上是非常强大的，这个也是我强推的一个东西，这个你真正用起来就知道方便。

最后一个就是宏也会被展开之后再推导类型，宏跟大家刚刚知道的 switch 有点像，就是已经很直接了当的，告诉大家这个宏是可以展开之后判断类型，然后给大家看一下我做的这个 Demo 的这个 types Demo，就是把刚刚链家那个小项目加了类型系统，就是说我现在是把它所制造的结果定义类型，然后它其实是什么呢？是一个 Map。

Core.spec**** 总结

• 通过一个库给动态语言加上类型系统——即插即用
• 可以给已经写好的函数或者是用的无类型库标注类型
• 可以选择性地加上类型
• 加上了类型也并非一定要 type check
• 支持 Option Type，Ordered Intersection Types, Union Types
• 支持 Heterogenous Maps 和 Sequentials
• 支持 Polymorphism （All, Context Bounds），Higher-Kinds
• 支持 Occurrence Typing！（通过检查 control flow 进行类型推导）
• 宏也会被展开后再推导类型

4. Core.spec

我本人是很喜欢写这个东西，我觉得给函数加上类型是非常过瘾，但是有问题，那有别的办法吗？有的，Core.spec，现在这个东西是 Clojure 核心，在很尽力地推广。在方法上或者在函数上，加上先限条件，它会稍微更加，功能要强大一点，因为它强大在什么地方呢？

第一，生产环境，Runtime 不会受到影响，它的性能不会受到影响，因为如果你一天到晚在检验，它的性能上是会受到影响的，所以缺省验证是关闭掉的，那如果你觉得某些东西可能重要性比较大，你要加上去也是可以的。spec 非常灵活，它可以把那种正则方式的 rule 给写起来，就是比如某个 list，我觉得里面开头至少有一个字符串，然后后面跟着的至少是 0 个的整数等等，你就可以用正则里面的加号，星号直接定义这个 rule。并且所有只有一个参数的 predicate 的函数统统可以跟它进行无缝对接，不需要另外语法把它转换成 spec。这里面有很多种的验证方式，那么多的验证的方式可能现在没有时间讲，就不讲了，总体来说就是可以把数据套在一个很灵活的模子里。

Core.spec**** 总结

• Runtime 性能基本不会受到影响（缺省 spec 验证关闭）
• Map 的类型应该就是 key 及其对应的值的类型！(keys)
• Sequence 可以多方面限制（cat, alt, regex style matching, coll-of）
• 只有一个参数的返回 boolean 值的函数通通都自动成为 predicate
• 各种验证方式，满足你的需求 (conform, explain, valid?)
• multi-spec 支持更复杂的数据结构

5. Core.type vs Core.spec

总结

core.typed 和 core.spec 你推荐哪个？

我的脑子喜欢 core.spec，因为有前景。我的内心喜欢 core.typed，因为给东西加类型写起来真得很过瘾。

作者简介

作者：** 何婧誉（Loretta），**Morgan Stanley VP。我是一枚剑桥大学计算机科学系毕业的妹子，平时爱好各种新鲜事物，不会的都想学一点看一点。兴趣范围从技术、数学、金融到桌游、国标、英文书法、语言学、哲学、钢琴等范围极广，属于样样都知道一些的典型 jack of all trades。有收集德式桌游及大型乐高模型的癖好。

技术上主要擅长 JVM 语言，有几年 Java 经验，2010 年遇见 Clojure 之后顿时被其简洁的语法、简单的写法及极具表达力的特性深深吸引，2011 年得以开始专业 Clojure 5 年多，现于大摩写 Scala。主要用 Clojure 做数据流处理，但也曾用其做过网络应用乃至安卓应用。JVM 之外亦与 Python、Perl 等主流语言，以及 ML 等非主流函数语言打过交道。

约四年前开始与国内的 Clojure 社区有所接触，业余时间致力于解答 Clojure 相关问题，并希望能将 Clojure 的影响范围继续扩大。