• Monad详解


    最近几年,函数式编程变得越来越流程,其代码简洁、副作用小、维护成本低等特点,使得许多其它的语言也开始支持函数式编程,比如JavaC#等。本文主要介绍一下函数式编程中的一个重要概念:Monad
      
      从定义上看,Monad就是两个接口:一个是return,另一个是一个bind;只要实现这两个操作的类型,都是monad。但是在理解Monad之前,先要搞清楚两个概念:FunctorsApplicatives:

    1. Functors

    • 定义:把一个函数作用在数值类型(对值类型的封装,包含相关属性和方法)上,用 fmap 或者 <$> 表示这种运算。

    • 常规运算:把一个函数作用在一个普通数值上

    图1

    • Functors运算: 如果把普通数值用上下文包括,生成一个数值类型,那么函数将无法处理该数值类型

    图2

    函数无法处理数值类型,于是就出现了Functors,它可以处理数值类型,例如:

    > fmap (+3) (Just 2)
    Just 5
    

    > (+3) <$> (Just 2)
    Just 5
    

    图3

    具体操作步骤如下图解:

    图4

    如果数值类型为Nothing,那么Functors作用后的结果也是Nothing:

    图5

    2. Applicatives

    • 定义: 把一个封装后的函数作用于数值类型(对值类型的封装,包含相关属性和方法),用liftA<*>定义这种运算。

    • 运算法则:可以把Applicatives看成是Functors中的函数也被封装了一层,然后再应用于数值类型

    > Just (+3) <*> Just 2
    Just 5
    

    > liftA (Just (+3)) (Just 2)
    Just 15
    

    图6

    如果数值类型为Nothing,那么Functors作用后的结果也是Nothing:

    3. Monad

    • 定义: 把一个返回数值类型的函数作用于数值类型,用liftM>>=来定义这种运算。

    • 运算法则:可以把Monad看成是Applicatives中的函数返回值也是数值类型

    图7

    定义half是判断是否是偶数的函数, 作用于数值类型20,过程如下:

    > Just 20 >>= half >>= half >>= half
    Nothing
    

    图8

    如果数值类型为Nothing,那么Functors作用后的结果也是Nothing:

    图9

    由于Nothing作用于FunctorsApplicativesMonad时,都返回Nothing,所以它们都是Maybe类型。Maybe类型的定义如下:
    data Maybe a = Nothing | Just a
    

    图9


    参考资料

    http://adit.io/posts/2013-04-17-functors,_applicatives,_and_monads_in_pictures.html

    http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/07/monad.html?utm_source=tuicool

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/fishbay/p/7204265.html
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