状态转换与无形状态monad

时间:2016-01-19 07:30:51

标签: scala scalaz shapeless state-monad scalaz7

Scalaz State monad的modify有以下签名:

def modify[S](f: S => S): State[S, Unit]

这允许状态被相同类型的状态替换,当状态包括无形值(例如Record时,其类型随着添加新字段而变化时,该状态不能很好地工作。在这种情况下,我们需要的是:

def modify[S, T](f: S => T): State[T, Unit]

什么是让Scalaz的状态monad使用无形状状态的好方法,以便人们可以使用记录而不是可怕的Map[String, Any]

示例:

case class S[L <: HList](total: Int, scratch: L)

def contrivedAdd[L <: HList](n: Int): State[S[L], Int] =
  for {
    a <- init
    _ <- modify(s => S(s.total + n, ('latestAddend ->> n) :: s.scratch))
    r <- get
  } yield r.total

更新

特拉维斯答案的完整代码是here

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

State是更通用类型IndexedStateT的类型别名,它专门用于表示将状态类型更改为状态计算的函数:

type StateT[F[_], S, A] = IndexedStateT[F, S, S, A]
type State[S, A] = StateT[Id, S, A]

虽然无法使用modify[S, T]撰写State,但可以使用IndexedStateIndexedStateT的另一种类型别名修复效果类型为Id):

import scalaz._, Scalaz._

def transform[S, T](f: S => T): IndexedState[S, T, Unit] =
  IndexedState(s => (f(s), ()))

你甚至可以在for - 理解中使用它(这对我来说似乎总有些奇怪,因为monadic类型在操作之间发生了变化,但它有效):

val s = for {
  a <- init[Int];
  _ <- transform[Int, Double](_.toDouble)
  _ <- transform[Double, String](_.toString)
  r <- get
} yield r * a

然后:

scala> s(5)
res5: scalaz.Id.Id[(String, String)] = (5.0,5.05.05.05.05.0)

在你的情况下,你可能会这样写:

import shapeless._, shapeless.labelled.{ FieldType, field }

case class S[L <: HList](total: Int, scratch: L)

def addField[K <: Symbol, A, L <: HList](k: Witness.Aux[K], a: A)(
  f: Int => Int
): IndexedState[S[L], S[FieldType[K, A] :: L], Unit] =
  IndexedState(s => (S(f(s.total), field[K](a) :: s.scratch), ()))

然后:

def contrivedAdd[L <: HList](n: Int) = for {
  a <- init[S[L]]
  _ <- addField('latestAdded, n)(_ + n)
  r <- get
} yield r.total

(这可能不是分解更新操作的最佳方法,但它显示了基本思想的工作原理。)

值得注意的是,如果您不关心将状态转换表示为状态计算,则可以在任何旧imap上使用State

init[S[HNil]].imap(s =>
  S(1, field[Witness.`'latestAdded`.T](1) :: s.scratch)
)

这并不允许您以相同的方式在组合上使用这些操作,但在某些情况下可能只需要它。