在实践中使用单子、单子、函子和箭头

Question

最近，我遇到了这个关于函数编程的不同方面的有用资源的帖子，例如monads和monoids等。

但问题是，一个普通的程序员能从这些概念中得到什么用呢？我经常会遇到关于这些问题的“学术”研究。然而，我从来没有见过在实践中(在一个真正的项目)任何人使用它们。

所以问题是，在Haskell，是否有任何广泛使用的开源项目真正利用了这些东西，这些项目证明了这种概念在“生产”软件中的实际必要性，而不是在“学术”软件中所写的“只是为了好玩”。列一张这样的单子是很酷的：

• Monads在A和B这样的项目中使用，因为否则这样的代码看起来要复杂得多。
• 单子星也是如此。
• 函子也是如此。
• 箭也是一样。

Answer 1

这些概念在Haskell代码中是如此的隐含，因此列出不使用它们的示例就更容易了(假设您可以找到它们)。每个Haskell程序都使用monads，至少对于IO是这样的。

所有这些都被广泛使用，因为它们是在代码中经常出现的抽象。考虑函子:在容器上映射是一个相当普遍的需求，所以为任何类似容器的数据结构都有一个接口是有意义的，这正是函子所提供的。碰巧，即使是“容器”的概念也比函子抽象更具体，但希望这说明了这一点。

monad：XMonad窗口管理器是一个广泛使用的程序，它广泛使用了monad变压器和拉链结构。STM是一个库，它提供了一个具有有用属性的新monad。

Monoids：Sequence包中的containers结构是用一元实现。此外，由于两个单子运算提供了一个空列表和连接(或一个空集和联合)，所以单列被广泛地用于建模集、列表和类似的类。

箭头：雅帕和HXT (Haskell )立即出现在脑海中。

函子到处都是。非常常见的是，一元代码有很多<$>，这意味着Functor实例正在使用。最多 Haskell 解析器大量使用函子。

Answer 2

我在实际应用中使用箭头和monads (因此也是函子)。我的功能反应编程(玻璃钢)库内特维尔结合了你提到的所有四个概念和更多，而且玻璃钢本身也是一个设计模式，你通常从学者那里知道。以下是所使用的概念：

• 箭头和箭头变压器: Netwire提供Wire类型，这是一个箭头变压器。
• monad和monad变压器：Wire通常转换为由Kleisli箭头包装的单台变压器堆栈。
• 线抑制(如异常或未发生的事件)使用单样体.

第3版即将发布(我希望今天)，这也将带来(非相关)类型的家庭游戏。

Answer 3

埃提斯的回答和约翰·L的回答都很棒。我只想补充一些关于函子和一元论的东西:我相信Haskell的许多术语，虽然其精确性很好，但对新的Haskell程序员来说，可能有点令人讨厌。我总是告诉新来的人，单子植物可以被认为是“附属物”，函子可以被认为是“映射体”。显然，这种同义化有一些损失，但它有助于克服语言最初的词汇障碍。单类接口(typeclass)具有“追加”和“标识”函数，而函子只指定映射函数。附加和映射的常年概念(例如，求和是一种附加)之间存在一定的偏差，但基本思想仍然有效。

作为附加和映射的简单接口，一元和函子很快就会显示出它们有许多用途:每当您的数据结构需要支持附加或映射时，您就会有一段时间将数据结构作为单类或函子的实例来简化过程。

希望那是有帮助的。

随后，这里列出了您询问过的库。

函子:查看像attparsec这样的解析库。http://hackage.haskell.org/package/attoparsec-0.10.0.2函子允许您轻松地组合解析器，这样您就可以为甚至复杂的数据编写易于编写、易于阅读的解析器。将attoparsec解析器与类似的正则表达式进行对比！

Monoid:查看任何数组，向量库(http://hackage.haskell.org/packages/archive/vector/0.9/doc/html/Data-Vector.html)，以了解Monoid用于实现单子图的附属性。另外，这是一篇很好的文章，可以让单子植物为http://blog.sigfpe.com/2009/01/haskell-monoids-and-their-uses.html工作。

Monad:看看Data.Binary --一个简单而基本的Haskell库--以获得Monad的完美用例。通过使用monads，您可以编写一系列复杂的指令，以几乎命令式的方式解析二进制文件。