Scala中的真实世界函数式编程

Question

... SOOOO

Semigroups，Monoids，Monads，Functors，Lenses，Catamorphisms，Anamorphisms，Arrows ......这些都听起来不错，经过一两次（或十次）练习后，你可以掌握它们的本质。使用Scalaz，您可以免费获得这些内容......

然而，在现实世界的编程方面，我发现自己很难找到这些概念的用法。是的，当然我总是在网上找到一个人使用Monads for IO或镜头在Scala中，但是......还是......

我想要找到的是一种模式的“规定”线。类似的事情：“在这里，你试图解决这个，解决问题的一个好方法是使用镜头这样！”

建议？

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更新：沿着这些方向，有一两本书，会很棒（感谢保罗）：Examples of GoF Design Patterns in Java's core libraries

Answer 1

函数式编程的关键是抽象和抽象的可组合性。 Monads，Arrows，Lenses，这些都是已证明有用的抽象，主要是因为它们是可组合的。你已经要求提供一个规范性的＆＃34;回答，但我会说不。也许你不相信functional programming matters？

我确信StackOverflow上有很多人会非常乐意尝试帮助您解决FP方式的特定问题。有一个东西列表，你想要遍历列表并建立一些结果？使用折叠。想解析XML？ hxt使用箭头。和monads？好吧，大量的数据类型都是Monads，所以要了解它们，你会发现很多方法可以操作这些数据类型。但是它很难用空气简单地说出来并说'＃34;镜头是正确的方法来做到这一点＆＃34;，＆＃34;幺半群是最好的方法来做到这一点＆＃34;等等。你会向新手解释一下for循环的用途吗？如果你想[空白]，那么使用for循环[以这种方式]。它如此笼统;有很多方法可以使用for循环。这些FP抽象也是如此。

如果你有多年的OOP经验，那么不要忘记你曾经是OOP的新手。学习FP方式需要时间，甚至需要花费更多时间来忘掉一些OOP倾向。给它时间，你会发现功能方法有很多用途。

Answer 2

我通过 scalaz.Validation 将a talk back in September专注于monoids和applicative functors / monads的实际应用。我给了同一个演讲at the scala Lift Off的另一个版本，重点更多的是验证。在我开始验证之前，我会先观看第一次谈话，然后跳到第二次谈话（27分钟）。

还有a gist I wrote，其中显示了如何在“实用”应用程序中使用验证。也就是说，如果你正在为夜总会保镖设计软件。

Answer 3

我认为你可以采取相反的方法，而是在编写一小部分功能时，问问自己这些是否适用：Semigroups，Monoids，Monads，Functors，Lenses，Catamorphisms，Anamorphisms，Arrows ...... A lots这些概念可以以本地方式使用。

一旦你开始走这条路线，你可能会看到无处不在的用途。对我来说，我有点像Semigroups，Monoids，Monads，Functors。所以以回答这个问题How do I populate a list of objects with new values为例。对于提出问题的人来说这是一个真正的用法（一个自我描述的菜鸟）。我试图以一种简单的方式回答，但我必须克制自己不要抓痒“这里有幺半群”。

现在抓它：使用foldMap以及Int和List是monoid并且在处理元组，地图和选项时保留monoid属性这一事实：

// using scalaz
listVar.sliding(2).toList.foldMap{
  case List(prev, i) => Some(Map(i -> (1, Some(List(math.abs(i - prev))))))
  case List(i) => Some(Map(i -> (1, None)))
  case _ => None
}.map(_.mapValues{ case (count, gaps) => (count, gaps.map(_.min)) })

但是我没有通过思考我将使用硬核函数式编程来达到这个结果。如果我将这些幺半群组成并结合scalaz具有foldMap等实用方法这一事实，那么通过思考这似乎更简单。有趣的是，在查看生成的代码时，我并不完全在考虑monoid方面。

Answer 4

你可能会喜欢Chris Marshall的this talk。他介绍了几个Scalaz好东西 - 即Monoid和Validation--有很多实际例子。 Ittay Dror写了一篇关于Functor，Applicative Functor和Monad在实践中如何有用的非常容易post的文章。 Eric Torreborre和Debasish Gosh的博客上还有大量帖子，内容涵盖了分类结构的用例。

这个答案只列出了几个链接，而不是在这里提供一些实质内容。 （懒得写。）希望你觉得它有用。

Answer 5

我理解你的情况，但你会发现要学习函数式编程，你需要调整你对你找到的文档的观点，而不是相反。幸运的是，在Scala中你有可能逐渐成为一名功能性程序员。

为了回答你的问题并解释观点差异，我需要区分“类型类”（幺半群，仿函数，箭头），数学上称为“结构”，以及通用操作或算法（catamorphisms或folds，肛交或展开等）。这两个通常是交互的，因为为特定类型的数据类型定义了许多通用操作。

您寻找与设计模式类似的规定性答案：此概念何时适用？事实是，你肯定已经看到了规定性的答案，它们只是不同概念的定义。问题（对你而言）是那些答案与设计模式本质上不同，但它有充分的理由。

一方面，通用算法不是设计模式，它为您编写的代码提供了结构;它们是您可以直接应用的语言定义的抽象。它们是您已经实现的常用算法的一般描述，但是手动完成。例如，无论何时通过扫描计算列表的最大元素，您都需要对其进行硬编码;当你对元素求和时，你也是这样做的;等等。当您意识到这一点时，您可以通过调用相应的折叠函数来声明您正在执行的操作的本质。这样，您可以保存代码和错误（没有机会出现一个错误），并且您可以省读读者所需的所有代码。

另一方面，结构不是关注您的目标，而是关注您正在建模的实体的属性。它们对于自下而上的软件构造更有用，而不是自上而下：在定义数据时，您可以声明它是例如幺半群。之后，在处理您的数据时，您有机会使用例如monoids来实现你的处理。在某些情况下，努力根据预定义的方法表达您的算法是有用的。例如，通常如果您需要将树缩减为单个值，折叠可以完成您需要的大部分或全部。当然，当你需要一个关于monoids的泛型算法时，你也可以声明你的数据类型是一个monoid;但是你越早注意到，越早开始重复使用通用算法的幺半群。

最后的建议是，您可能会找到关于这些概念的大部分文档都涉及Haskell，因为这种语言已经存在了很长时间并且以非常优雅的方式支持它们。这里相当推荐的是Learn you a Haskell for Great Good，一个适合初学者的Haskell课程，其中第11章到第14章主要关注某些类型类，以及Typeclassopedia（其中包含具有特定示例的各种文章的链接）。编辑：最后，来自Typeclassopedia的Monoids应用程序示例如下：http://apfelmus.nfshost.com/articles/monoid-fingertree.html。我并不是说Scala的文档很少，只是在Haskell中有更多文档，而Haskell就是这些概念在编程中的应用诞生的地方。