Options یا Maybe در یک زبان تابعی مثل #F، نشان دهنده‌ی این است که شیء (Object) ممکن است وجود نداشته باشد(Null Reference) که یکی از مهمترین ویژگیهای یک زبان شیءگرا مثل #C و یا Java محسوب میشود. ما برنامه نویس‌ها (اغلب) از هرچیزی که باعث کرش برنامه میشود، بیزاریم و برای اینکه برنامه کرش نکند، مجبور میشویم تمام کدهای خود را از Null Reference محافظت کنیم. تمام این مشکلات توسط Tony Hoare مخترع ALOGL است که تنها دلیل وجود Null References را سادگی پیاده سازی آن می‌داند و او این مورد را یک «خطای میلیون دلاری» نامیده‌است.
به این مثال توجه بفرمایید:
public class User
{
public int Id { get; set; }
public string Name { get; set; }
}
public class UserService : IUserService
{
private IList<User> _userData;
public UserService()
{
_userData = new List<User>
{
new User {Id = 1,Name = "ali"},
new User {Id = 2,Name = "Karim"}
};
}
public User GetById(int id)
{
return _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
}
}
public class UserController : Controller
{
private readonly IUserService _userService;
public UserController(IUserService userService)
{
_userService = userService;
}
public ActionResult Details(int id)
{
var user=_userService.GetById(3); // این متد ممکن است مقداری برگرداند و یا مقدار نال برگرداند
if( user == null)
return HttpNotFound();
return View(user);
}
} این کدی است که ما برنامه نویسان به صورت متداولی با آن سروکار داریم. اما چه چیزی درباره این کد اشکال دارد؟
مشکل از آن جایی هست که ما نمی‌دانیم متد GetById مقداری را برمیگرداند و یا Null را بر می‌گرداند. این متد هرگاه که امکان برگرداندن Null وجود داشته باشد، خطای NullReferenceException را در زمان اجرا بر می‌گرداند و همان طور که میدانید، به ازای هر شرطی که به برنامه اضافه میکنیم، پیچیدگی برنامه هم افزایش می‌یابد و کد خوانایی خود را از دست میدهد. تصور کنید دنیایی بدون NullReferenceException چه دنیایی زیبایی می‌بود؛ ولی متاسفانه این مورد از ویژگیهای زبان #C است. خوشبختانه راه‌حل‌های برای حل NRE ارائه شده‌اند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.
ما میخواهیم متد GetById همیشه چیزی غیر از نال را برگرداند و یکی از راه‌هایی که ما را به این هدف می‌رساند این است که این متد یک توالی را برگرداند.
public class UserService : IUserService
{
private IList<User> _userData;
public UserService()
{
_userData = new List<User>
{
new User {Id = 1,Name = "ali"},
new User {Id = 2,Name = "Karim"}
};
}
public IEnumerable<User> GetById(int id)
{
var user = _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
if (user == null) return new User[0];
return new[] { user };
}
} اگر به امضای متد GetById توجه کنید، به جای اینکه User را برگرداند، این متد یک توالی از User را بر می‌گرداند و اگر در اینجا کاربری یافت شد، این توالی دارای یک المان خواهد بود و در غیر این صورت اگر User یافت نشد، این متد یک توالی را بر می‌گرداند که دارای هیچ المانی نیست. در ادامه اگر کلاینت بخواهد از متد GetById استفاده کند، به صورت زیر خواهد بود:
public ActionResult Details(int id)
{
var user = _userService
.GetById(3)
.DefaultIfEmpty(new User())
.Single();
return View(user);
} متد GetById دارای دو وجه است و وجه مثبت آن این است که اگر مجموعه دارای مقداری باشد، هیچ مشکلی نیست؛ ولی اگر مجموعه دارای المانی نباشد، باید یک شیء را به صورت پیش فرض به آن اختصاص دهیم که این کار را با استفاده از متد DefualtIfEmpty انجام داده‌ایم.
در اول مقاله هم اشاره کردیم که Maybe یا Options، مجموعه‌ای است که دارای یک المان و یا هیچ المانی است. اگر به امضای متد GetById توجه کنید، متوجه خواهید شد که این متد میتواند مجموعه‌ای را برگرداند و نمی‌تواند گارانتی کند که حتما مجموعه‌ای را بر می‌گرداند که دارای یک المان و یا هیچ باشد. برای حل این مشکل میتوانیم از کلاس Option استفاده کنیم:
public class Option<T> : IEnumerable<T>
{
private readonly T[] _data;
private Option(T[] data)
{
_data = data;
}
public static Option<T> Create(T element) => new Option<T>(new[] { element });
public static Option<T> CreateEmpty() => new Option<T>(new T[0]);
public IEnumerator<T> GetEnumerator() => ((IEnumerable<T>) _data).GetEnumerator();
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => this.GetEnumerator();
} تنها دلیل استفاده از متدهای Create و CreateEmpty این است که به خوانایی برنامه کمک کنیم؛ نه بیشتر. در ادامه اگر بخواهیم از کلاس option استفاده کنیم، به صورت زیر خواهد بود:
public class UserService : IUserService
{
...
...
public Option<User> GetById(int id)
{
var user = _userData.FirstOrDefault(x => x.Id == id);
return user == null ? Option<User>.CreateEmpty() : Option<User>.Create(user);
}
}
public class UserController : Controller
{
...
...
public ActionResult Details(int id)
{
var user = _userService
.GetById(3)
.DefaultIfEmpty(new User())
.Single();
return View(user);
}
}
چکیده:
مدیریت کردن References کار بسیار پیچیده‌ای است. قبل از آن که تلاش کنیم مقداری را برگردانیم و یا عملیاتی را بر روی آن انجام دهیم، اول باید مطمئن شویم که این شیء به جایی اشاره میکند. نمونه‌های متفاوتی از Option و یا Maybe را میتوانید در اینترنت پیدا کنید که هدف نهایی آنها، حذف NullReferenceException است و آشنایی با این ایده، شما را به دنیای برنامه نویسی تابعی در#C هدایت میکند.
