PHP: monads

Siaran ini sangat diilhamkan oleh ceramah teknologi oleh Gina Banyard di "FORUM PHP 2024":

Forum PHP 2024

spO0q ?? ・ 13 Okt

#php #pengaturcaraan #techtalks

Menjelaskan Monad dengan 3 sinonim mudah

Mari kita mulakan dengan beberapa sinonim:

• bekas
• pembungkus
• corak reka bentuk

Jika anda google "PHP monads", konsep lain akan muncul dengan cepat, seperti pengaturcaraan berfungsi, penjilidan, tindanan dan juga matematik esoterik (cth., functor, monoid).

Jangan takut.

Pada terasnya, Monad ialah corak yang boleh dilaksanakan dalam pelbagai cara.

Corak reka bentuk

Apabila anda mempunyai beberapa operasi untuk dijalankan, anda hanya boleh menentukan objek tersuai dan pembantu, seperti biasa.

Jadi, kenapa perlu bersusah payah dengan konsep alternatif?

IMHO, ia masih merupakan soalan yang bagus, kerana anda perlu kekal cekap, tetapi terdapat batasan biasa dengan pendekatan klasik:

• tertib operasi penting
• Kod BASAH
• pengecualian

Monad mungkin mengendalikan nilai pilihan (atau belum tersedia) dengan lebih konsisten.

Pengendalian/pengecualian ralat Monad lwn klasik

Projek moden termasuk alat untuk analisis statik, tetapi pengecualian PHP tidak ditaip.

Dalam erti kata lain, alatan tidak dapat mengesan pengecualian dalam tandatangan fungsi, jadi ia tidak dapat menentukan sama ada kod mengendalikan pengecualian dengan betul.

Untuk mengujinya, pasukan pembangun biasanya menulis ujian berfungsi, tetapi pengesanan awal dengan analisis statik akan lebih dipercayai.

Sumber: "Les Exception : le trou dans la raquette du typage" (fr)

Dengan Monads, anda mendapat objek yang ditaip dalam semua kes, contohnya, kes enum tersuai (cth., FileErrors::AccessDenied), jadi ralat ditaip dalam sistem.

Melaksanakan Monad Pembalak

Membina sistem pembalakan yang teguh boleh mencabar. Mudah untuk menduplikasi rentetan dan panggilan.

Daripada pengekodan keras segala-galanya, anda mungkin akan menentukan pembantu tersuai yang dipanggil log() dan menggunakannya di mana-mana dalam projek anda.

Ini bertujuan untuk mengekalkan kod KERING tetapi mungkin tidak membenarkan mengarang fungsi yang lebih kompleks dalam kes tertentu.

Pendekatan berfungsi tidak akan terdiri daripada menggunakan pembantu global sedemikian. Sebaliknya, ia lebih suka melaksanakan Monad untuk membungkus fungsi lain:

final class LoggerMonad {
    public function __construct(
        public mixed $data,
        public array $logs = [],
    ) {}

    public function bind(callable $fn) {
         $resultLoggerMonad = $fn($this->data);
         return new LoggerMonad(
             $resultLoggerMonad->data,
             [...$this->logs, ...$resultLoggerMonad->logs],
         );
   }
}

function loggify(callable $fn): Closure {
    return function ($value) use ($fn) {
        $name = (new ReflectionFunction($fn))->name;
        $log = [
            'Running '. $name .'('. var_export($value, true) .')'
        ];
        return new LoggerMonad($fn($value), $log);
    };
}

Kemudian, anda boleh menggunakan pembalut loggify seperti itu:

function add2(int $v): int {
    return $v + 2;
}

function square(int $v): int {
    return $v * $v;
}

function multi3(int $v): int {
    return $v * 3;
}

function logIt($value, callable ...$fns) {
    $logging_fns = array_map(loggify(...), $fns);
    $monad = new LoggerMonad($value);
    foreach ($logging_fns as $fn) {
        $monad = $monad->bind($fn);
    }
    return $monad;
}

print_r(logIt(
   3,
   add2(...),
   square(...),
   multi3(...)
));

Sumber: "Monades simplement" oleh Gina Banyard (fr)

Apa itu bind?

?? Sayang jangan sakiti saya

Monad bertujuan untuk membungkus nilai, yang boleh menjadi apa-apa jenis, termasuk objek dan fungsi.

Seperti dalam sistem pembalut lain, anda akan menemui pembina (~ kelas) yang mengambil nilai ini sebagai input dan beberapa kaedah yang mempunyai tujuan tersendiri mengikut corak yang anda cuba laksanakan.

Walau bagaimanapun, semua Monad mempunyai fungsi bind. Seperti namanya, di sinilah nilai (atau panggilan balik) dihantar.

Apa sahaja yang berlaku dalam panggilan balik tersebut, monad akan membungkusnya, yang nampaknya cara yang berkesan untuk menghiasi nilai dan memfaktorkan semula kod.

Adakah kod lebih mudah dibaca?

Ia jelas bergantung pada pelaksanaan, dan ia mudah tersesat pada permulaannya.

Walau bagaimanapun, pendekatan alternatif ini boleh mengurangkan jumlah blok if dengan ketara, dan menjadikan nilai pulangan lebih konsisten:

final class LoggerMonad {
    public function __construct(
        public mixed $data,
        public array $logs = [],
    ) {}

    public function bind(callable $fn) {
         $resultLoggerMonad = $fn($this->data);
         return new LoggerMonad(
             $resultLoggerMonad->data,
             [...$this->logs, ...$resultLoggerMonad->logs],
         );
   }
}

function loggify(callable $fn): Closure {
    return function ($value) use ($fn) {
        $name = (new ReflectionFunction($fn))->name;
        $log = [
            'Running '. $name .'('. var_export($value, true) .')'
        ];
        return new LoggerMonad($fn($value), $log);
    };
}

Sumber: fp4php - monads

Kebaikan & keburukan

Kebaikan

• ✅ terdapat pelbagai monad untuk tujuan berbeza : Mungkin, Sama ada, Logger, Senarai, Pembaca, dll
• ✅ monad membenarkan kod pembalut dengan jenis yang lebih baik, yang boleh meningkatkan analisis statik
• ✅ PHP tidak menyediakan binaan terbina dalam untuk itu, jadi pelaksanaan sepenuhnya terpulang kepada pembangun

Keburukan

• ❌ PHP tidak menyediakan struktur terbina dalam (cth. Generik) untuk itu, jadi pelaksanaan sepenuhnya terpulang kepada pembangun
• ❌ ia tidak memudahkan kod

Melangkah lebih jauh

• Pengendalian ralat berfungsi dengan monad, pengubah monad dan Cats MTL
• Monad dan penggunaan dalam PHP
• Pengaturcaraan fungsional dalam PHP

Bungkus

Mudah-mudahan, anda tahu lebih banyak tentang PHP monad sekarang.

Sudah tentu, anda tidak sepatutnya menambah corak reka bentuk yang mewah pada projek anda hanya untuk kepentingannya.

Selain itu, mudah terlepas maksud dan menumpukan pada aspek yang sangat khusus, seperti pengendalian ralat, sedangkan ia merupakan paradigma baharu.

Walau bagaimanapun, ia masih menyegarkan untuk menemui pendekatan baharu. Kita perlu berfikir di luar kotak.

Atas ialah kandungan terperinci PHP: monads. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!