在最近简要回顾了Haskell之后,对于monad本质上是什么,有什么简单、简洁、实用的解释?

我发现,我遇到的大多数解释都很难理解,而且缺乏实际细节。


当前回答

对于来自命令式背景(c#)的人,

考虑以下代码

bool ReturnTrueorFalse(SomeObject input)
{
    if(input.Property1 is invalid)
    {
        return false;
    }

    if(input.Property2 is invalid)
    {
        return false;
    }

    DoSomething();
    return true;
}

您会看到很多这样的代码,甚至不会看到早期返回,但所有检查都是嵌套完成的。现在,Monad是一种模式,它可以像下面一样被压平

Monad<bool> ReturnTrueorFalse(SomeObject input) =>
    from isProperty1Valid in input.Property1
    from isProperty2Valid in input.Property2
    select Monad.Create(isProperty1Valid && isProperty2Valid);

这里有几点需要注意。首先,更改函数的返回值。其次,输入的两个财产都必须是Monad。接下来,Monad应该实现SelectMany(LINQ的展平运算符)。由于SelectMany是为该类型实现的,因此可以使用查询语法编写语句

那幺,什么是莫纳德?它是一种以可组合方式对返回相同类型的表达式进行扁平化的结构。这在函数式编程中特别有用,因为大多数函数式应用程序倾向于将状态和IO保持在应用程序的边缘层(例如:控制器),并在整个调用堆栈中返回基于Monad的返回值,直到需要解包该值。当我第一次看到这张照片时,我最大的优点是它很容易在眼睛上看到,也很有陈腔滥调。

每个c#(现在几乎每个人)开发人员都能立即识别的Monad的最佳示例是async/await。在.Net4.5之前,我们必须使用ContinueWith编写基于任务的语句来处理回调,在async/await之后,我们开始使用同步语法来处理异步语法。这是可能的,因为Task是一个“monad”。

关于OOP开发人员的详细说明,请参阅本文,这是一个简单的实现和语言文本,其中包含许多很棒的Monad和大量关于函数式编程的信息

其他回答

如果我理解正确的话,IEnumerable是从monad派生出来的。我想知道,对于我们这些来自C#世界的人来说,这可能是一个有趣的视角吗?

值得一提的是,这里有一些帮助我的教程链接(不,我还不知道单子是什么)。

http://osteele.com/archives/2007/12/overloading-semicolonhttp://spbhug.folding-maps.org/wiki/MonadsEnhttp://www.loria.fr/~kow/monads/

除了上面出色的答案之外,让我为您提供以下文章的链接(由Patrick Thomson撰写),该文章通过将概念与JavaScript库jQuery(及其使用“方法链接”来操作DOM的方式)相关联来解释monads:jQuery是Monad

jQuery文档本身并没有提到术语“monad”,而是谈到了可能更熟悉的“构建器模式”。这并不能改变一个事实,那就是你有一个合适的monad,也许你甚至没有意识到它。

实际上,monad是函数组合运算符的一种自定义实现,它考虑了副作用以及不兼容的输入和返回值(用于链接)。

在Scala的上下文中,您会发现以下是最简单的定义。基本上,flatMap(或bind)是“关联”的,并且存在一个标识。

trait M[+A] {
  def flatMap[B](f: A => M[B]): M[B] // AKA bind

  // Pseudo Meta Code
  def isValidMonad: Boolean = {
    // for every parameter the following holds
    def isAssociativeOn[X, Y, Z](x: M[X], f: X => M[Y], g: Y => M[Z]): Boolean =
      x.flatMap(f).flatMap(g) == x.flatMap(f(_).flatMap(g))

    // for every parameter X and x, there exists an id
    // such that the following holds
    def isAnIdentity[X](x: M[X], id: X => M[X]): Boolean =
      x.flatMap(id) == x
  }
}

E.g.

// These could be any functions
val f: Int => Option[String] = number => if (number == 7) Some("hello") else None
val g: String => Option[Double] = string => Some(3.14)

// Observe these are identical. Since Option is a Monad 
// they will always be identical no matter what the functions are
scala> Some(7).flatMap(f).flatMap(g)
res211: Option[Double] = Some(3.14)

scala> Some(7).flatMap(f(_).flatMap(g))
res212: Option[Double] = Some(3.14)


// As Option is a Monad, there exists an identity:
val id: Int => Option[Int] = x => Some(x)

// Observe these are identical
scala> Some(7).flatMap(id)
res213: Option[Int] = Some(7)

scala> Some(7)
res214: Some[Int] = Some(7)

注:严格地说,函数编程中的Monad的定义与范畴理论中的Monard的定义不同,后者是按映射和展平的顺序定义的。尽管它们在某些映射下是等价的。这个演示非常好:http://www.slideshare.net/samthemonad/monad-presentation-scala-as-a-category

解释monad似乎就像解释控制流语句一样。想象一下,一个非程序员要求你解释它们?

你可以给他们一个涉及理论的解释——布尔逻辑、寄存器值、指针、堆栈和框架。但那太疯狂了。

你可以用语法来解释它们。基本上,C中的所有控制流语句都有大括号,您可以通过它们相对于括号的位置来区分条件和条件代码。这可能更疯狂。

或者,您也可以解释循环、if语句、例程、子例程以及可能的协例程。

Monad可以取代相当多的编程技术。语言中有一种特定的语法支持它们,还有一些关于它们的理论。

它们也是函数式程序员使用命令式代码而不承认它的一种方式,但这并不是他们唯一的用途。