Functional programming 高度可变域中的不可变功能对象

我目前正在利用业余时间学习Scala的函数式编程，我有一个空闲的新手问题

我可以看到，在进行诸如计算Haar小波变换之类的工作时，拥有不可变对象的优雅之处，即当对象所表示的数据本身不变时

但我看到一个博客，其中有人以一个小游戏为例演示了不变性。若一个生物对象受到伤害，它并没有改变它的状态——它返回一个新的生物对象，并带有新的生命值和新的“向X攻击”标志。但是魔兽世界说，如果我们要设计类似MMORPG的东西。战场上有一百名球员。。。可能会有数千次攻击和加减速/减减速法术效果以不同的方式影响他们。仍然可以用完全不变的对象设计系统吗？在我看来，每一个“滴答声”都会出现大量新实例。要获得当前有效的对象实例，所有客户端都必须不断地通过某种中心“游戏世界”对象，或者

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函数式编程是否为此而扩展，或者这是“最佳工作的最佳工具，在这里可能不是不变的”

与编程中的几乎所有工具一样，不变对象是强大的，但在错误的情况下是危险的。我认为这个游戏的例子不是很好，或者至少不是很做作

Eric Lippert对不变性有一些有趣的话题，这是一本非常有趣的书。

MMORPG已经是不变性的一个例子。由于游戏分布在服务器和玩家的系统中，因此绝对没有一个中心的“游戏世界”对象。因此，任何通过网络发送的对象都是不可变的，因为它不会被接收者改变。相反，一个新的对象或消息将作为响应发送（如果有）

我从来没有写过分布式游戏，所以我不知道它们是如何实现的，但我怀疑对对象的更新要么是本地计算的，要么是作为差异通过网络发送的

例如，您正在玩命令与征服。你的猛犸坦克正处于准备就绪状态，守卫着你的基地。你的对手用轻型坦克接近你的基地。你的猛犸坦克射击并击中对手的坦克，造成伤害

这个游戏非常简单，所以我怀疑只要有可能，很多都是在本地计算的。假设两个玩家的电脑在游戏状态方面最初是同步的。然后你的对手点击移动他的轻型坦克进入你的基地。一条消息（不可变）通过电线发送给您。由于移动坦克的算法（可能）是确定性的，你的命令与征服副本可以在你的屏幕上移动对手的坦克，更新你的游戏状态（可能是不变的或可变的）。当轻型坦克进入你的猛犸坦克射程时，你的坦克开火。服务器上会生成一个随机值（在这种情况下，任意选择一台计算机作为服务器），以确定射击是否击中对手。假设坦克被击中并且必须更新你对手的坦克，只有差异——坦克的新装甲等级降低到22%——通过电线发送，以同步两名玩家的游戏。此消息是不可变的

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玩家电脑上代表坦克的对象是可变的还是不可变的都无关紧要；这两种方法都可以实现。每个玩家不会直接改变其他玩家的游戏状态。

关于不变性，需要注意的一点是（如果实现正确），它使对象创建相对轻量级。如果一个字段是不可变的，那么它可以在实例之间共享。

在设计一个功能性程序时很重要，像你的状态一样，不可变的对象会有一些开销。记住，MMORPG程序中的对象是不可变的，这一点也很重要，因为它本身就具有更高的可伸缩性。因此，设备的初始投资可能会更高，但随着事情的发展，你将能够扩展到你的玩家基础

另一个重要的问题是，现在最漂亮的机器每CPU有6个内核。考虑一个具有6个内核的双CPU机器。这12个核心中的一个可以进行垃圾收集，因此应用程序可以轻松地扩展到其他11个核心，从而可以抵消分解大量对象的开销

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还要记住，并非每个对象（及其子对象）都需要在副本上完全重建。“复制”对象时，任何未更改的引用类型将只接受一个引用赋值 然后，编译器可以创建非常紧凑的编译代码，在需要时只计算特定对象中的字段。这项工作的好坏取决于您使用的编译器的质量。然而，干净的函数式编程代码告诉编译器的关于代码的信息要比C编译器对类似程序的假设多得多，因此一个好的编译器可能会生成比预期更好的代码

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所以，至少在理论上，没有理由担心；函数式编程实现的可伸缩性与面向对象的堆分配实现一样好。实际上，您需要了解正在使用的语言实现的质量。

不要考虑在连线级别创建对象。例如，函数式语言w的优化运行时