Promise 是很好解决 js 异步的方案。
Monad 单子
Monad 是一个 FP 中的专有名词。
A monad is just a monoid in the category of endofunctors.
Monad 就是自函子范畴上的幺半群。
Functor 函子
在范畴论中,函子是范畴间的一类映射。函子也可以解释为小范畴内的态射。
态射是范畴内对象之间的映射关系。函子与它类似,函子是范畴与范畴间的映射关系,也就是可以通过一个函子,把一个范畴映射到另一个范畴。
可以将 Functor 理解成一个容器!
我们用 js 中的一些东西来解释一下可能更清楚。
const addThree = (x) => x + 3
const array = [ 2, 4, 6 ]
const mappedArray = array.map(addThree)
console.log(mappedArray)
// => [ 5, 7, 9 ]
functor
可以理解 Array 就是一个 Functor, 而 array 就是 Array 这个 Functor 的实例。
我们可以把 array 看成一个集合或者一个范畴。
- array 里面的 2、4、6,应用了 addThree 与 mappedArray 中的 5、7、9 一一对应;
当然 Array 得是一个 Functor 的话,它还得满足 Functor 的其他特性,这里就不说了。
简单来说,函子就是一个可以将 function 应用到函子 value 的一个容器。
endoFunctor 自函子
把一个范畴映射到自身的函子叫做自函子。
假设我们现在把我们的范畴定义的更大一些,array 的元素是这个有理数集合,那么 Array 就是一个自函子。
现实中的自函子有哪些呢,挂钟就是一个自函子。
semigroup(半群) 与 monoid(幺半群)
google到数学里定义的群(group): G为非空集合,如果在G上定义的二元运算 *,满足
封闭性(Closure):对于任意a,b∈G,有a*b∈G
结合律(Associativity):对于任意a,b,c∈G,有(a*b)*c=a*(b*c)
幺元 (Identity):存在幺元e,使得对于任意a∈G,e*a=a*e=a
逆元:对于任意a∈G,存在逆元a^-1,使得a^-1*a=a*a^-1=e
如果仅满足封闭性和结合律,则称G是一个半群(Semigroup);如果仅满足封闭性、结合律并且有幺元,则称G是一个含幺半群(Monoid)。
比如自然数这个非空集合G,加上 + 这个二元运算,就是一个幺半群。(满足封闭性、结合律,0 就是幺元)
单子(Monad)是这样一个自函子范畴:
-
其自函子对象是:
M: C → C -
有以下两种自然变换:
- unit(X): I → M X 是 C 中的对象,I 是 id 自函子
- join(X): M × M → M
显然,在这个自函子范畴上构成了一个幺半群,这个幺半群的集合是所有自函子,其二元运算是由join决定结果的自函子复合。
在Haskell中的monad是这样的:
class Monad m where
fmap :: (a -> b ) -> f a -> f b
return :: a -> m a
(>>= ) :: m a -> (a -> m b) -> m b
Promise 和 Monad
OK, 那 Monad js 中的 Promise 有什么关系呢?
haskell 中 Monad 是用来隔离副作用的,Promise 在 js 中也是用来隔离副作用的,所以我们本能可以将二者联系起来。
把 Promise 理解成一个容器。
-
Promise.resolve(5)
或者new Promise((resolve, reject) => resolve(6)
是不是就是 Monad 里面的 return 方法 -
Promise.then
可以近似理解成 Monad 里面的>>=
方法。
(pure 10 :: Maybe Int) >>= \x -> return (x * x)
Promise.resolve(10).then(x -> x * x)
Promise 和 Monad 不仅形似,而且神似。
那么再回过头讲讲 Monad。
Functor、Applicative 与 Monad
haskell GHC 7.8 重新定义了之前的 Functor、Applicative 与 Monad 的关系。
Functor ⟹ Applicative ⟹ Monad
那么看看 Applicative 是什么。
Applicative
Functor 的定义
class Functor f where
fmap :: (a -> b) -> f a -> f b
class Functor f => Applicative f where
(<*>) :: f (a -> b) -> f a -> f b
ps: <*>
就是 fmap
Functor 函子
fmap :: (a -> b) -> f a -> f b
Applicative 应用函子
(<*>) :: f (a -> b) -> f a -> f b
Applicative 必须是一个 Functor,而 Functor 只能将一个 value a 装进容器变成一个,然后与函数 a -> b 运算;
但是 Applicative 可以将函数 a -> b 装进容器,与原有的容器 f a 运算。
Applicative 与 Monad 的区别
[ x + y | x <- [1..3], y <- [1..x]]
-- [2, 3, 4, 4, 5 ,6]
[1..3] >>= \x -> [1..x] >> \y -> return (x + y)
-- [2, 3, 4, 4, 5 ,6]
(+) <$> [1..3] <*> [1..x]
-- Not in scope: 'x'
y 的取值是依赖于 x 的,使用 Monad 是可以的,但是使用 Applicative 是无法做到的!
也就是说 Monad 后面的计算可以依赖于前面计算的结果,但是 Applicative 中的每个参数的计算是独立的,后面的结果不能依赖于前面的。
通俗一些说 Monad 可以表达 上下文(context)
的计算,Applicative 是不可以的。
Monad在计算的时候,后一个计算问题可以用到前面的参数,也就是说各个计算之间不是互相独立的,而是有依赖关系的。
总结
同样的 Promise 是没有上下文的。
Promise.resolve([1, 2, 3])
.then(x => [1..x])
.then(y => (x + y))
ps: 上述 js 的例子部分是伪代码
个人觉得,从 Monad 的严格定义上, 很多约束条件 Promise 的实现都是没有满足或者没有严格满足,但是其形式及其相似。可以说 Promise is a monad;
然而,从 context 这个核心上来看,Promise 现有的实现不能满足。可以说 Promise is not a monad。
但是可以肯定的是 Promise 在隔离副作用上和 Monad 有异曲同工之妙。不知在确立 Promise 规范的时候,有没有借鉴 Monad!
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