如何识别monadic设计模式？

我学习Haskell的方法我开始掌握monad概念，并开始在代码中使用已知的monad，但从设计师的角度来看，我仍然遇到难题。在面向对象中有几个规则，比如“为名称标识名词”，注意某种状态和接口......但是我无法为monad找到相应的资源。如何识别monadic设计模式？

那么如何将自然界中的一个问题确定为一元问题呢？ monadic设计有什么好的设计模式？当你意识到某些代码可以更好地重构为monad时，你的方法是什么？

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2012-01-08 tonicebrian

这个问题“这个问题应该单独解决”，还有更多“这个问题应该用[某些数据类型]来解决，嘿！多么方便，[这个数据类型]是Monad的一个实例，给我吨合作的可组合性。“ – 2012-01-08 22:12:04

@DanBurton：无论是面向对象，程序，功能，回溯逻辑，连接还是任何其他类型的语言，当然都可以采用任何其他类型的设计模式。 – 2012-01-10 12:55:41

有用的经验法则是当您在上下文中看到值;单子可以看作是分层的“效果”：

可能：偏袒（用途：能不能计算）
或者：短路错误（用途：错误/异常处理）
[]（列表单子）：非确定性（用途：列表生成，过滤，...）
州：单个可变引用（使用：状态）
读卡器：共享环境（使用：变量绑定，公共信息，...）
编剧： a “侧通道” 输出或积累（用途：日志，维护一个只写计数器， ...）
续：非本地控制流（用途：不胜枚举）

通常情况下，你通常应该从标准Monad Transformer Library分层的单子变压器设计你的单子，它可以让你将上面的效果组合成一个单一的模式河畔。它们一起处理您可能想要使用的大部分monad。 MTL中没有包含一些额外的单子，如probability和supply单子。

至于开发一个新定义的类型是否是一个单子，以及它如何表现为一个，您可以通过从Functor到Monad涨认为它的一个直觉：

函子可以让您用纯函数转换值。
应用允许您嵌入纯数值并表达应用程序 - (<*>)可让您从嵌入式函数及其嵌入式参数转到嵌入式结果。
Monad允许嵌入式计算的结构取决于先前计算的值。

明白最简单的方法是看的join类型：

join :: (Monad m) => m (m a) -> m a

这意味着，如果你有一个嵌入式计算，其结果是新嵌入式计算，你可以创建执行该计算结果的计算。因此，您可以使用monadic效果根据以前的计算值创建新计算，并将控制流转移到该计算。

有趣的是，这可以是结构化的东西弱点 monadically：与Applicative，计算的结构是静态的（即，一个给定的Applicative计算具有不能更改基于中间值的影响的一定的结构），而与Monad它是动态的。这可以限制你可以做的优化;例如，应用解析器不如一元解析器强大（嗯，这不是strictly true，但实际上它是），但它们可以更好地优化。

注意(>>=)可以定义为

m >>= f = join (fmap f m)

等单子可以简单地用return和join（假设它被定义是一个Functor;所有的单子都是合用的函子，但Haskell的类型类层次结构遗憾的是不要求这是historical reasons）。作为一个补充说明，无论他们从误导的非Haskellers中得到什么样的嗡嗡声，你可能都不应该过分关注单子。有很多代表有意义和强大模式的类型类，并不是所有的东西都最好用monad表示。 Applicative,Monoid,Foldable ......使用哪种抽象取决于你的情况。当然，仅仅因为某件事是一个monad并不意味着它不能成为其他事物;作为一个monad只是另一种类型的属性。

所以，你不应该过多地考虑“识别单子”。这些问题更像是：

此代码是否可以用更简单的monadic形式表示？用哪个monad？
是这种类型，我刚刚定义了monad？我可以利用单子上的标准函数编码哪些通用模式？

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2012-01-08 12:07:44 ehird

哦，非常好。如果我没有睡觉的话，我会写出很多答案，哈哈。男人，我几乎不能跟上你们...... – 2012-01-08 18:31:29

@ C.A.McCann：当有代表获得时，你怎么能睡觉？ :) – ehird 2012-01-08 18:51:33

@ehird +1你最近一直在开发大量的优秀答案。 – 2012-01-08 22:13:58

按照类型。

如果你发现你写的功能与所有这些类型的

(a -> b) -> YourType a -> YourType b
a -> YourType a
YourType (YourType a) -> YourType a

或所有这些类型的

a -> YourType a
YourType a -> (a -> YourType b) -> YourType b

然后YourType可以是单子。（我说“可能”，因为功能必须服从法律的单子也。）

（请记住，您可以重新排序参数，因此如YourType a -> (a -> b) -> YourType b只是变相(a -> b) -> YourType a -> YourType b）

不要看出来只为单子！如果你把所有这些类型的

YourType
YourType -> YourType -> YourType

的功能，他们遵守法律幺，你有一个幺！这也可能是有价值的。对于其他类型类也是如此，最重要的是Functor。

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2012-01-08 12:08:28 dave4420

有单子的效果图：

也许 - 偏袒/故障短路
要么 - 错误报告/短路（如可能包含更多信息）
作家 - 只写“状态”，经常登录
阅读器 - 只读状态，一般环境路过
国家 - 读/写状态
恢复 - 可暂停计算
名单 - 多成功

一旦你熟悉了这些影响其容易建立单子他们单子变压器相结合。请注意，组合一些单子需要特别的照顾（特别是Cont和具有回溯的单子）。

有一件重要的事情要注意的是没有太多单子。有一些外来的不在标准库中，例如概率monad和Cont monad的变体如Codensity。但是除非你正在做一些数学上的事情，否则你会发明（或发现）一个新的monad，但是如果你使用Haskell足够长的时间，你将会创建许多不同的标准monad组合。

编辑 - 另请注意，为了您堆叠在不同的单子单子变压器结果：

如果添加ErrorT（变压器）的作家单子，你得到这个单子Either err (log,a) - 你只能访问日志，如果你没有错误。

如果您将WriterT（transfomer）添加到Error monad，您会得到此monad (log, Either err a)，它总是可以访问日志。

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2012-01-08 12:27:17

这是一种无法回答的问题，但我觉得反正说很重要。 只问！ StackOverflow，/ r/haskell和#haskell irc频道都是获得智能人员快速反馈的好地方。如果你正在研究一个问题，并且你怀疑有一些monadic的魔法可以使它更容易，那就问问！ Haskell社区喜欢解决问题，并且是非常友好的。

不要误会，我不鼓励你永远不要为自己学习。恰恰相反，与Haskell社区互动是其中一种学习方式。 LYAH和RWH,2个免费在线提供的Haskell书籍，也强烈推荐。

呵呵，别忘了玩，玩，玩！当你使用monadic代码玩耍时，你会开始感觉到“形状”monad有什么样的感觉，以及monadic combinators是否有用。如果你正在推出自己的monad，那么通常类型系统会引导你一个明显的，简单的解决方案。但说实话，你应该很少需要推出你自己的Monad实例，因为Haskell库提供了其他答案者提到的大量有用的东西。

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2012-01-08 22:30:27

如何识别monadic设计模式？

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