Reflexões sobre composição inspiradas no ggplot2

Uma das vantagens de estudar diversas linguagens, frameworks, técnicas e prática é encontrar inspiração inusitada para nosso código. Nesse post compartilho uma das minhas inspirações.

Inspiração: ggplot2

Pegando emprestada uma definição famosa:

The ggplot2 package, created by Hadley Wickham, offers a powerful graphics language for creating elegant and complex plots. Its popularity in the R community has exploded in recent years. Origianlly based on Leland Wilkinson’s The Grammar of Graphics, ggplot2 allows you to create graphs that represent both univariate and multivariate numerical and categorical data in a straightforward manner.

Dê uma olhada no bloco de código (em “R”) que segue (extraído daqui):

# install.packages("ggplot2")
# load package and data

options(scipen=999)  # turn-off scientific notation like 1e+48
library(ggplot2)

theme_set(theme_bw())  # pre-set the bw theme.
data("midwest", package = "ggplot2")
# midwest <- read.csv("http://goo.gl/G1K41K")  # bkup data source

# Scatterplot
gg <- ggplot(midwest, aes(x=area, y=poptotal)) + 
  geom_point(aes(col=state, size=popdensity)) + 
  geom_smooth(method="loess", se=F) + 
  xlim(c(0, 0.1)) + 
  ylim(c(0, 500000)) + 
  labs(subtitle="Area Vs Population", 
       y="Population", 
       x="Area", 
       title="Scatterplot", 
       caption = "Source: midwest")

plot(gg)

Esse código gera o seguinte gráfico:

O que chama atenção aqui é a construção do gráfico, em várias etapas, através da combinação da resultante de diversas funções através de uma sintaxe elegante envolvendo soma. Lindo, não acha?

O produto

Podemos implementar essa ideia elegante facilmente em C#. Vejamos:

public class Plot
{
    // ..
    public static Plot operator +(Plot plot, Transform t) =>
        t.ApplyOn(plot);
}

public abstract class Transform
{
    public abstract Plot ApplyOn(Plot input);
        
    public static Transform operator +(Transform left, Transform right)
        => new MultiTransform(left, right);
}

public class MultiTransform : Transform
{
    private readonly Transform _left;
    private readonly Transform _right;

    public MultiTransform(Transform left, Transform right)
    {
        _left = left;
        _right = right;
    }
    public override Plot ApplyOn(Plot input) => 
        _right.ApplyOn(_left.ApplyOn(input));
}

O que temos aqui é simplesmente uma representação dos dois tipos de elementos que estamos combinando: 1) plotagem e 2) transformação.

Vamos avançar definindo uma transformação nula.

public class NullTransform : Transform
{
    public override Plot ApplyOn(Plot input) =>
        input;
}

Pronto! Estamos prontos para começar a definir nossa pequena biblioteca:

public static class MyGgPlot2
{
    public static Plot ggplot(object data) =>
        new Plot();

    public static Transform geom_point()
        => new NullTransform();

    public static Transform geom_smooth() 
        => new NullTransform();
}
[/csharp]

Com o tipo certo de recurso sintático nos autoriza a algo bem bacana.

[csharp][/csharp]
using static MyGgPlot2;
public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var gg = ggplot(null)
                    + geom_point()
                    + geom_smooth();
    }
}

E por aí vai ...

O que acha?