如何使涉及 future 尾递归的函数？

在我的 Scala 应用程序中，我有一个函数调用一个返回 Future[T] 类型结果的函数。我需要在递归函数调用中传递映射结果。我希望这是尾递归的，但是地图（或 flatMap）破坏了这样做的能力。我收到错误“递归调用不在尾部位置”。

下面是此场景的一个简单示例。如何对其进行修改，以便调用成为尾递归（而不用 Await.result() 破坏 Futures 的好处）？

import scala.annotation.tailrec
import scala.concurrent.{Await, Future}
import scala.concurrent.duration._

implicit val ec = scala.concurrent.ExecutionContext.global

object FactorialCalc {
  def factorial(n: Int): Future[Int] = {

    @tailrec
    def factorialAcc(acc: Int, n: Int): Future[Int] = {
      if (n <= 1) {
        Future.successful(acc)

      } else {
        val fNum = getFutureNumber(n)
        fNum.flatMap(num => factorialAcc(num * acc, num - 1))
      }
    }

    factorialAcc(1, n)
  }

  protected def getFutureNumber(n: Int) : Future[Int] = Future.successful(n)
}

Await.result(FactorialCalc.factorial(4), 5.seconds)

我可能错了，但在这种情况下你的函数不需要尾递归。

尾递归帮助我们在使用递归函数时不消耗堆栈。然而，在您的情况下，我们实际上并没有像典型的递归函数那样消耗堆栈。

这是因为“递归”调用将在执行上下文中的某个线程上异步发生。因此，这个递归调用很可能甚至不会与第一次调用驻留在同一堆栈上。

The factorialAcc方法将创建 future 对象，该对象最终将异步触发“递归”调用。之后，立即从堆栈中弹出。

所以这实际上并不是堆栈递归，堆栈的增长并不与 n 成正比，它大致保持恒定的大小。

您可以通过在某个时刻抛出异常来轻松检查这一点factorialAcc方法并检查堆栈跟踪。

我重写了你的程序以获得更易读的堆栈跟踪：

object Main extends App {
  import scala.concurrent.{Await, Future}
  import scala.concurrent.duration._

  implicit val ec = scala.concurrent.ExecutionContext.global

  def factorialAcc(acc: Int, n: Int): Future[Int] = {

    if (n == 97)
      throw new Exception("n is 97")

    if (n <= 1) {
      Future.successful(acc)

    } else {
      val fNum = getFutureNumber(n)
      fNum.flatMap(num => factorialAcc(num * acc, num - 1))
    }
  }


  def factorial(n: Int): Future[Int] = {
      factorialAcc(1, n)
  }

  protected def getFutureNumber(n: Int) : Future[Int] = Future.successful(n)

  val r = Await.result(factorial(100), 5.seconds)
  println(r)

}

输出是：

Exception in thread "main" java.lang.Exception: n is 97
at test.Main$.factorialAcc(Main.scala:16)
at test.Main$$anonfun$factorialAcc$1.apply(Main.scala:23)
at test.Main$$anonfun$factorialAcc$1.apply(Main.scala:23)
at scala.concurrent.Future$$anonfun$flatMap$1.apply(Future.scala:278)
at scala.concurrent.Future$$anonfun$flatMap$1.apply(Future.scala:274)
at scala.concurrent.impl.CallbackRunnable.run(Promise.scala:29)
at scala.concurrent.impl.ExecutionContextImpl$$anon$3.exec(ExecutionContextImpl.scala:107)
at scala.concurrent.forkjoin.ForkJoinTask.doExec(ForkJoinTask.java:262)
at scala.concurrent.forkjoin.ForkJoinPool$WorkQueue.runTask(ForkJoinPool.java:975)
at scala.concurrent.forkjoin.ForkJoinPool.runWorker(ForkJoinPool.java:1478)
at scala.concurrent.forkjoin.ForkJoinWorkerThread.run(ForkJoinWorkerThread.java:104)

所以你可以看到堆栈实际上很短。如果这是堆栈递归，您应该看到大约 97 次调用factorialAcc方法。相反，您只看到一个。