3

我是 Arrow 的新手，并试图建立我的心智模型来了解它的效果系统是如何工作的；特别是它如何利用 Kotlin 的suspend系统。我非常模糊的理解如下；如果有人可以确认，澄清或更正它，那就太好了：

因为 Kotlin 不支持更高级的类型，所以将 applicatives 和 monads 实现为类型类是很麻烦的。相反，arrow 从 Kotlin 的挂起机制提供的延续原语中为 Arrow 的所有单子类型派生其单子功能（绑定和返回）。这是正确的吗？特别是，短路行为（例如，fornullable或either）以某种方式实现为定界延续。我不太明白 Kotlin 的暂停机制的哪个特定功能在这里发挥了作用。

如果以上大致正确，我有两个后续问题：我应该如何包含非 IO 单子操作的范围？举一个简单的对象构造和验证示例：

suspend fun mkMessage(msgType: String, appRef: String, pId: String): Message? = nullable {
    val type = MessageType.mkMessageType(msgType).bind()
    val ref = ApplRefe.mkAppRef((appRef)).bind()
    val id = Id.mkId(pId).bind()
    Message(type, ref, id)
}

在 Haskell 的 do-notation 中，这将是

mkMessage :: String -> String -> String -> Maybe Message
mkMessage msgType appRef pId = do
    type <- mkMessageType msgType
    ref <- mkAppRef appRef
    id <- mkId pId
    return (Message type ref id)

在这两种情况下，该函数都返回 monad 类型（一个可为空的值，分别是 Maybe）。然而，虽然我可以在任何我认为合适的地方使用 Haskell 中的纯函数，但 Kotlin 中的挂起函数只能从挂起函数中调用。这样，Arrow 中一个简单的、非 IO monad 理解的行为就像一个 IO monad，必须在我的代码库中进行线程化；我想这是因为挂起机制是为实际的 IO 操作设计的。在 Arrow 中实现非 IO monad 理解而不使所有函数都变成挂起函数的推荐方法是什么？或者这实际上是要走的路？

第二：如果除了非 IO 单子（可为空、读取器等）之外，我还想要 IO - 例如，读取文件并解析它 - 我将如何结合这两种效果？说会有多个挂起范围对应于所涉及的不同 monad 是否正确，并且我需要以某种方式嵌套这些范围，就像我在 Haskell 中堆叠 monad 转换器一样？

上面的两个问题可能意味着我仍然缺乏在 Kotlin 的挂起机制上基于 continuation 的实现与 Haskell 中的通用 monad-as-typeclass 实现之间架起桥梁的心智模型。

4

2 回答 2

5

舒斯特，

你说得对，Arrow 使用 Kotlin 的暂停功能来编码像 monad comphrensions 这样的东西。

要回答您的第一个问题：

Kotlin 拥有suspend的语言（和 Kotlin Std），默认suspend只能从其他suspend代码调用。但是，编译器还有一个名为RestrictsSuspension的功能，这不允许混合suspend范围，因此不允许组合IO和Either例如。我们公开了一个辅助 DSL，either.eager它是使用编码的RestrictsSuspension，它不允许调用外部挂起函数。

这允许您对mkMessage :: String -> String -> String -> Maybe Message.

fun mkMessage(msgType: String, appRef: String, pId: String): Message? = nullable.eager {
    val type = MessageType.mkMessageType(msgType).bind()
    val ref = ApplRefe.mkAppRef((appRef)).bind()
    val id = Id.mkId(pId).bind()
    Message(type, ref, id)
}

回答你的第二个问题： IO因为 Kotlin 中不需要数据类型，因为它suspend可以IO像在Haskell. 编译器还在运行时做了很多优化，就像Haskellfor一样IO。

所以签名suspend fun example(): Either<Error, Value>相当于EitherT IO Error ValueHaskell 中的签名。然而，这些IO操作并未在 Kotlin Std 中实现，而是在KotlinX Coroutines库中实现，并且Arrow Fx Coroutines还提供了一些数据类型和更高级别的操作，例如parTraverse在 KotlinX Coroutines 之上定义的。

它与 Haskell 中略有不同，因为我们可以混合效果而不是将它们与 monad 转换器堆叠。这意味着我们可以IO从操作内部调用Either操作。这是由于特殊功能，以及编译器可以在悬挂系统中进行的优化。这篇博客解释了这种优化是如何工作的，以及为什么它如此强大。https://nomisrev.github.io/inline-and-suspend/

这里还有更多关于 Continuations 和 Kotlin 中无标记编码的背景知识。https://nomisrev.github.io/continuation-monad-in-kotlin/

我希望这能完全回答你的问题。

于 2022-01-31T08:59:08.280 回答
1

我想我不能回答你问的所有问题，但我会尽我所能回答我知道如何回答的部分。

在 Arrow 中实现非 IO monad 理解而不使所有函数都变成挂起函数的推荐方法是什么？或者这实际上是要走的路？

您可以将nullable.eager和either.eager分别用于纯代码。使用nullable/either(without .eager) 允许您在内部调用挂起函数。Usingeager意味着你只能调用非挂起函数。（并非所有 kotlin 中的有效函数都标记为挂起）

第二：如果除了非 IO 单子（可为空、读取器等）之外，我还想要 IO - 例如，读取文件并解析它 - 我将如何结合这两种效果？说会有多个挂起范围对应于所涉及的不同 monad 是否正确，并且我需要以某种方式嵌套这些范围，就像我在 Haskell 中堆叠 monad 转换器一样？

您可以使用扩展函数来模拟 Reader。例如：

suspend fun <R> R.doSomething(i: Int): Either<Error, String> = TODO()

结合Reader+ IO+ Either。您可以从 Arrow 维护者 Simon那里找到一个更大的示例。

于 2022-01-31T08:46:12.867 回答