|
Монада (программирование)Мона́да — особый тип данных в функциональных языках программирования, для которого возможно задать императивную последовательность выполнения некоторых операций над хранимыми значениями[1]. Монады позволяют задавать последовательность выполнения операций, производить операции с побочными эффектами и другие действия, которые сложно или вовсе невозможно реализовать в функциональной парадигме программирования другими способами. Концепция монады и термин изначально происходят из теории категорий, где она определяется как функтор с дополнительной структурой. Исследования, начатые в конце 1980-х — начале 1990-х годов, установили, что монады могут привнести, казалось бы, разрозненные проблемы компьютерной науки в единую функциональную модель. Теория категорий также выдвигает несколько формальных требований[каких?], так называемых монадических законов, которые должны соблюдаться любой монадой и могут быть использованы для верификации монадического кода. ОписаниеМонады чаще всего используются в функциональных языках программирования. При ленивой модели вычисления порядок редукции неизвестен. Например, вычисление Монада является контейнером, который хранит в себе значение произвольного типа. Она должна обладать функцией связывания (bind), которая принимает два аргумента: текущее значение монады и функцию, принимающую значение типа, который содержит текущая монада и возвращающая новую монаду. Результатом вызова функции связывания будет новая монада, полученная путём применения первого аргумента ко второму. Так могла бы выглядеть монада в императивном языке Java и одна из её реализаций, контейнер Maybe: import java.util.function.Function;
interface Monad<T> {
<U> Monad<U> bind(Function<T, Monad<U>> f);
}
class Maybe<T> implements Monad<T> {
private final T val;
public Maybe(T val) {
this.val = val;
}
public T getVal() {
return val;
}
@Override
public <U> Monad<U> bind(Function<T, Monad<U>> f) {
if (val == null)
return new Maybe<U>(null);
return f.apply(val);
}
}
public class MonadApp {
public static void main(String[] args) {
Maybe<Integer> x = new Maybe<>(5);
Monad<Integer> y = x
.bind(v -> new Maybe<>(v + 1))
.bind(v -> new Maybe<>(v * 2));
System.out.println( ((Maybe<Integer>)y).getVal() );
}
}
Появившиеся в Java 8 функциональные интерфейсы позволяют реализовать интерфейс, похожий на монаду. В HaskellКласс Monad присутствует в стандартном модуле class Functor f where
fmap :: (a -> b) -> f a -> f b
class Functor f => Applicative f where
pure :: a -> f a
(<*>) :: f (a -> b) -> f a -> f b
(*>) :: f a -> f b -> f b
(<*) :: f a -> f b -> f a
-- m :: * -> *
class Applicative m => Monad m where
(>>=) :: m a -> (a -> m b) -> m b
(>>) :: m a -> m b -> m b -- реализован по-умолчанию: a >> b = a >>= \_ -> b
return :: a -> m a -- = pure
fail :: String -> m a -- по-умолчанию вызывает errorWithoutStackTrace
Метод Некоторые типы, реализующие класс Monad:
В языке также присутствует f1 = do
s <- getLine
putStrLn $ "Hello " ++ s
putStrLn "Goodbye"
f2 = getLine >>=
(\s -> putStrLn $ "Hello " ++ s) >>
putStrLn "Goodbye"
Примечания
СсылкиУчебные пособия
Другие статьи
Литература
|