lunes, 24 de marzo de 2014

Mixin, Mixin y más Mixin...


El mixin es una técnica para la reutilización de código. El objetivo es que una función pueda estar en diferentes clases, aunque las clases no tengan ninguna relación.

Los mixin fueron utilizados por primera vez en Flavors que era un enfoque a la orientación a objetos utilizado en Lisp Machine Lisp. La ventaja de los mixin es que fomentan la reutilización de código y evitan problemas típicos asociados con la herencia múltiple.

¿Cómo funciona? Existen diferentes formas de implementarlo dependiendo del lenguaje.

Scala

En scala existen entidades llamadas traits. Los traits son características, similares a las interfaces de java, pero pueden contener código. Código que va a ser reutilizados por las clases que utilicen esta característica. Por supuesto una clase puede utilizar varias características.

Voy a tomar el ejemplo del libro programming in scala.  Supongamos que queremos modelar la amistad entonces vamos hace un trait llamado Friend.

trait Friend {
val name : String
def listen() = println("Your friend " + name + "is listening")
}

Como se puede ver se declaro el val name, el cual debe ser proveído por la clase que vamos a mixiar. Ahora tenemos que utilizar a Friend, si la clase que utiliza este trait no extiende de ninguna clase podemos utilizar extends, por ejemplo:

class Human(val name: String) extends Friend

Human podría reescribir los métodos de Friend, por ejemplo si extendemos a Human en Man y Woman, estos también pueden reescribir estos métodos.

Cuando una clase extiende de otra clase se debe utilizar la palabra clave with. Con with podemos utilizar varios trait. Veamos la clase Dog:

class Dog(val name:String) extends Animal with Friend {
      override def listen = println(name + "'s listening quietly")
}

En el ejemplo reescribimos el método sólo para mostrar que se puede reescribir, pero si no es necesario no se debe reescribir.

Ahora podemos utilizar el trait heredado y es más podemos tipar por ese trait como lo hacemos en java con las interfaces:

val john = new Man("John" )
val sara = new Woman("Sara" )
val comet = new Dog("Comet" )

john.listen
sara.listen
comet.listen

val mansBestFriend : Friend = comet

mansBestFriend.listen

También podemos utilizar el mixin en instancias no solo en clases por ejemplo una clase gato, el gato por naturaleza no es muy amistoso:

class Cat(val name: String) extends Animal

Pero existe un gato llamado snowy que es muy amigable, entonces podemos hacer lo siguiente:

val snowy = new Cat("Snowy" ) with Friend
val friend : Friend = snowy
friend.listen

Mixin es una técnica de reutilización de código que nos provee gran flexibilidad en Scala. Veamos como se implementa en Ruby.

Ruby

En Ruby definimos módulos y podemos importar estos módulos en nuestras clases.

module Debug
   def who_am_i?
      "#{self.class.name} (\##{self.id}): #{self.to_s}"
   end
end

class Phonograph
  include Debug
  # ...
end

class EightTrack
  include Debug
  # ...
end

ph = Phonograph.new("West End Blues")
et = EightTrack.new("Surrealistic Pillow")

ph.who_am_i? #Phonograph (#935520): West End Blues
et.who_am_i?  #EightTrack (#935500): Surrealistic Pillow

Groovy 

El caso de Groovy resuelve el mixin con anotaciones o con el método mixin, es como una fusión de Java y Ruby.
 Pero como Ruby tiene la ventaja de ser un lenguaje de tipado dinámico, lo que nos da ciertas libertades.


Usemos anotaciones:

class Dog {
  def talk() {
    "Woof, woof"
  }
}


@Mixin(Dog)
class Talk {
  // other stuff here
}

Y listo! Pero a la vez groovy permite hacer mixin con instancias no solo con clases de la siguiente manera:

someoneElsesClass.mixin(Dog)

Como es dinámicamente tipado, no hay problema si hacemos:

someoneElsesClass.talk()

En Scala si queríamos hacer esto usábamos with en el constructor tipando de esta manera al objeto:

val snowy = new Cat("Snowy" ) with Friend
val friend : Friend = snowy
friend.listen

El método mixin de Groovy tiene la ventaja que se puede utilizar en cualquier momento, no como la palabra reservada de Scala with que sólo se puede utilizar en el constructor.

Dart

Dart implementa el mixin muy similar a scala, es decir tiene trait que pueden ser agregados a las instancias o a las clases. Pero además tiene interfaces, veamos un ejemplo:

interface Shape {
   num perimeter();
}

trait Rectangle implements Shape {
   final num height, width;

   Rectangle(num this.height, num this.width); // Compact constructor syntax.

   num perimeter() => 2*height + 2*width; // Short function syntax.
}

class Square extends Rectangle {
   Square(num size) : super(size, size);
}

Dart usa las interfaces como Java, pero tiene trait como Scala y estas características se pueden combinar.

Ceylon

En Ceylon existen las interfaces que al igual que Scala pueden contener código; es decir una interfase de Ceylon es similar a un trait de Scala:

shared interface Writer {
    shared formal Formatter formatter;
   
    shared formal void write(String string);
   
    shared void writeLine(String string) {
        write(string);
        write(process.newLine);
    }
   
    shared void writeFormattedLine(String formatString, Object... args) {
        writeLine( formatter.format(formatString, args) );
    }
   
}

shared class ConsoleWriter()
        satisfies Writer {
   
    formatter = StringFormatter();
   
    shared actual void write(String string) {
        writeLine(string);
    }
   
}

Hay una diferencia sutil pero importante entre los traits de Scala y las interfaces en Ceylon: en Ceylon no puedes guardar estado en las interfaces; es decir, no puedes tener atributos concretos (ni mutables ni inmutables). Solamente puedes definir atributos como "formal", para que los implemente la clase que satisfaga dicha interfaz. La única manera de tener atributos concretos en una interfaz es definirlos con getter y opcionalmente con setter, pero atributos simples no lo permite.

Como podemos ver en todos los lenguajes la idea la similar, cambia un poco la forma de implementarla.

Mixin es una característica de los lenguajes modernos, que nos brinda una forma práctica de reutilización de código.

Que implementación les gusto más?