功能计算思维——什么是单子？
功能计算思维——什么是单子？
原文：https://medium.com/hackernoon/functional-computational-thinking-what-is-a-monad-2adea91154e
如果你正在使用函数式编程，无论是使用真正的函数式语言还是任何支持一级函数的语言，你可能在某个时候已经使用过单子了。大多数人只是不知道他们是单子。在这篇文章中，我将不用任何数学定理来解释什么是单子。此外，我将演示如何仅使用普通的 JavaScript 来派生 monad。
警告:这是一个高级主题。可能不适合初学者。 免责声明:本文不会提供单子的确切定义。所以有关于单子的考试就不要看了。
我学习 Haskell 已经有半年了。我喜欢看 youtube 上的会议/聚会视频。有一天，我看了一个视频，叫《让我们成为主流吧！ELM 的创建者 Evan Czaplicki 说“monad 是回调”。我以为我明白了什么是单子，但我不明白为什么埃文说。这是那个视频的链接，如果你愿意，你可以在完成这篇文章后查看。
几个星期过去了，在阅读了大量的学习材料之后，尤其是在看了德里克·赖特的《单子为什么重要》之后。在这个视频中，他演示了几种不同单子，试图解决一个问题:函数组合。
下面的解释基本上使用了相同的概念，但是我将使用 JavaScript 而不是 Haskell。
首先，作为一名函数式程序员，我们都知道函数组合，这非常非常简单，就像这样:
组合函数 composeF 非常简单，它带有两个参数 f 和 g ，并返回一个新函数，该函数返回应用 g 然后 f 后的结果值。我们可以用这个函数将 mul3 和 add1 组合成新的函数 addOneThenMul3 。
现在，假设我们有一个场景:
我们所拥有的:
- 两个文件，第一个文件(文件 1 )包含指向第二个文件(文件 2 )的路径，第二个文件包含我们想要的真实内容。
- 读取文件功能
接下来，我们需要构造获取“真实内容”的函数。
readFileSync 是一个同步 IO 函数，它将路径字符串作为输入，并以字符串形式返回给定路径的内容。所以我们可以重用 composeF 来组合我们想要的函数: readFileContentSync 。
到目前为止一切顺利！
但是如果 readFile 函数是异步的呢？如果您熟悉 Node.js，那么您可能已经使用回调来进行流控制，它有一个正式的名称:continuation-passing style 或 CPS。
[## 连续传球风格
在函数式编程中，连续传递风格(CPS)是一种将控制传递给
en.wikipedia.org](https://en.wikipedia.org/wiki/Continuation-passing_style)
那么读取文件功能将如下所示:
现在，有一个问题:我们不能用 ccomposif来进行函数合成。因为这一次，函数没有返回任何内容。
但是等等，我们仍然可以做函数合成，只要:
- 派生的函数采用与第一个函数相同的输入
- 它按顺序完成这些功能。
我们需要的只是一个新的合成函数:
注意:我修改了参数的顺序:从 (f，g) 到 (g，f) 。
您可以看到，ccomposipse将返回一个新的函数，该函数将调用 g ，在 g 的回调中，调用 f ，并调用 cb ，最终结果值为 f 。
万岁。我们又可以做函数合成了！
好吧，让我们试试有趣的东西。
首先将 readFileCPS 的功能签名调整为read file of:
const readFileHOF = path => cb => {
readFileCPS(path, cb)
}HOF 表示高阶函数。我们只需将一组参数分解为两组参数。使 readFileHOF 取路径参数，返回一个以 cb 为输入的函数，所有参数置位后，实函数体执行。
然后，我们需要一个新的合成函数。
这与composits CPS几乎相同，没有太大不同。
其次，我们给以 cb 为参数的函数命名，并把它放入一个对象中，如下所示:
同样，因为我们再次更改了函数签名，所以我们需要调整组合函数:
这实际上也和 composeHOF 没什么不同，对吧？
我们讨厌重复你自己。让我们创建一个助手函数:
const createExecObj = exec => ({exec})该函数返回一个带有 exec 字段的对象，也是一个函数。让我们把“带有 exec 的对象字段】 ExecObj
createexecutobj也使 readFileEXEC 两行变短:
const readFileEXEC2 = path => {
return createExecObj(cb => {
readFileCPS(path, cb)
})
}经过这种改变，您可以看到 readFileEXE2 采取了一种路径并返回了一个 exec 对象。除此之外，一切都一样。
下一步，我们将有一个大的变化，所以要小心！
到目前为止，复合函数的两个参数都是函数。让我们把第一个参数换成别的东西:exec 对象！
我们将合成重命名为绑定。这个绑定函数将返回一个新的 exec 对象。如果有人调用这个对象的 exec ，那么它将对 execObj 做同样的事情，然后在回调中，它使用 f 。注意，这个要点的第 4 行与 composeEXEC 的第 6 行相同。
然后神奇开始了:
const readFile2EXEC2 = bindExec(
readFileEXEC2('./file1'),
readFileEXEC2
)
readFile2EXEC2.exec(result => console.log(result))不够清楚？让我们去掉常数:
bindExec(
readFileEXEC2('./file1'),
readFileEXEC2
)
.exec(result => console.log(result))还不明白吗？嗯，我们快到了，耐心点:
让我们尝试将 bindExec 函数“内联”到 Exec 对象，如下所示:
请将此与 bindExec 进行比较。返回对象是 exec 对象，所以我们简单地用这个替换 execObj 。当然，由于同样的原因，我们不需要第一个论证(第 3 行)
那么怎么用呢？
readFileEXEC2('./file1')
.bind(readFileEXEC2)
.exec(result => console.log(result))你看到了吗？很熟悉的东西？没有吗？
好吧！让我们做一些重命名:
- readFileEXEC2 -> readFileAsync
- 绑定->然后
- 执行->完成
readFileAsync('./file1')
.then(readFileAsync)
.done(result => console.log(result))我的天啊。这是承诺！！！ (不完全是。因为不管你叫 done，承诺都会执行。)
或者
- readFileEXEC2 -> readFile$
- 绑定->平面图
- 执行->订阅
我的天啊。这是 Rx！！！ (对！差不多！当然，我们仍然需要添加错误处理和其他东西)
那么 monad 在哪里呢？
答案是:从到这里。都是单子！！！具体来说:
- 由于 composeCPS ，readFileCPS 成为一个单子。实际上，它在 Haskell 中被称为 Cont monad
- “执行对象”因为绑定而变成单子。同样，它在 Haskell 中被称为 IO monad，检查 Haskell 中的文件 IO
那么如何鉴别一个事物是否是单子呢？
首先，也许你问了一个错误的问题。不要问“是不是单子”，应该问“能不能是单子”。
单子有什么性质？
- 它有一个带值的上下文。
- 该值不一定存在。
- 它提供了一种获取值的方法(通常通过回调)
- 一个绑定函数，该函数能够从单子(第一个参数)中取出值，并将该值作为参数放入另一个函数 f 中。( f 应该是返回一个单子的函数)。并且绑定函数的返回值应该与第一个参数的类型相同。
- 绑定函数通常也称为平面图
所以 monad 是用于异步操作的？不要！！！
例如:
检查这些属性:
- 是啊！方括号[]是上下文。
- 存在就可以了。
- 按 forEach 。
- 因为映射将返回嵌套数组(第 14 行)，所以映射不符合 4。我们需要创建一个平面图函数。
- As 4。
所以没错，数组可以是单子。
有必要了解什么是单子才能工作吗？
不！
例如，许多开发人员使用 array、promise 和 Rx，却不理解 monad。没关系。我也是，用了很久 Rx 也没有真正理解 monad。但是，如果你想创建一个像 Rx 这样的工具，这仍然是有帮助的。(嗯，我们刚刚做到了:p)
结论
所以“单子回调”？
是啊！根据物业 3。
然后“回调是单子”？
还没有！仅当定义了绑定函数时。
感谢 Tom Chen 、Guan-、 Wu、Ching Ting 对本文的审阅。
更新:修复错误措辞:激情= >病人，感谢伊恩霍夫曼-希克斯 更新:重命名 readFileFluent，感谢 wkliang
