函数式编程七： IO，task，Pointed，monad函子的学习

IO函子

• IO函子中的_value是一个函数，这里把函数作为值来处理。
• IO函子可以把不纯的动作存储到_ value中，延迟执行这个不纯的操作（惰性执行），包装当前的操作纯。
• 把不纯的操作交给调用者来处理。

const fp = require("lodash/fp");
class IO {static of(x) {return new IO(function () {return x;});}constructor(fn) {this._value = fn;}map(fn) {//把当前的value和传入的fn组合成一个新的函数return new IO(fp.flowRight(fn, this._value));}
}

这个of方法接收的是一个数据，在of方法的里面再去返回一个io函子，调用io的构造函数传递一个函数，这个函数其实把传过来的值x包裹起来了，通过of可以看出，io函数最终还是想把这个值给返回，io函子的value保存的是一个函数，而这个函数返回的是一个值，把求值的过程做了延迟处理，想用这个值的时候再调 用io函子中的value这个函数。
io函子中的map方法，map方法还是接收一个fn函数，在map方法里通过调用io的构造函数来创建一个io的函子。

let r = IO.of(process).map((p) => p.execPath);
console.log(r);

结果返回的是一个io函子，io函子的value保存的是一个function,现在这个函数还没有被执行，可以直接执行r.value()。打印出当前执行node的路径。、
总结一下,io函子内部帮我们包装了一些函数，当我们在传递函数的时候有可能这个函数是一个不纯的函数，那我们不管这个函数是不是纯函数，io函子在执行的过程中，返回的结果始终是一个纯的操作。

Folktale异步执行

• 异步任务的实现过于复杂，可以用folktale中的Task来演示。
• folktale一个标准的函数式编程库
  • 和lodash,ramda不同的是，他没有提供很多功能函数。
  • 只提供了一些函数式处理的操作，例如：compose,curry等，一些函子Task\Either\MayBe等

先安装folktale这个库npm i folktale.

const { compose, curry } = require("folktale/core/lambda");
const { toUpper, first } = require("lodash/fp");
let f = compose(toUpper, first);
console.log(f(["one", "two"]));

Folktale这个库中的task函子来处理异步任务,用2.x版本的folktale来演示一个读取文件的例子。fs是读取文件

//Task处理异步任务
const fs = require("fs");
const { task } = require("folktale/concurrency/task");
function readFile(filename) {return task((resolver) => {fs.readFile(filename, "utf-8", (err, data) => {if (err) {resolver.reject(err);} else {resolver.resolve(data);}});});
}

调用一下上面的函数。

readFile("package-lock.json").run().listen({onRejected: (err) => {console.log(err);},onResolved: (value) => {console.log(value);},});

读取到了package-lock.json文件，如果想把lockfileVersion这个值解析出来，在onResolved我们拿到了这个value，如果直接在这里处理value的话会特别的麻烦，也不是函数式编程了，因为我们在readFile的时候，它返回的是一个task函子，而所有的函子都有一个map方法，所以在run之前可以调用一下这个函子的map方法，在这个方法里可以处理拿到的结果。
Package.json里其他就是一行一行的内容，可以先用换行对文本进行切割得到一个数组，然后再去寻找数组中带有lockfileVersion的这个数组。

const { split, find } = require("lodash/fp");readFile("package-lock.json").map(split("\n")).map(find((x) => x.includes("lockfileVersion"))).run().listen({onRejected: (err) => {console.log(err);},onResolved: (value) => {console.log(value);},});

Pointed函子，一点不陌生，因为我们一直在使用

• Pointed函子是实现了 of静态方法的函子。
• of方法是为了避免使用new来创建对象，更深层的含义是of方法用来把值放到了上下文 Context(把值放到容器中，使用map来处理值)。

class Container {static of(value) {return new Container(value);}// ......
}
Container.of(2).map((x) => x + 5);

接下去再学习最后一个函子，monad函子（单子），单细胞动物的意思
在使用IO函子的时候，如果之前写过如下代码

const fp = require("lodash/fp");
const fs = require("fs");
class IO {static of(value) {return new IO(function () {return value;});}constructor(fn) {this._value = fn;}map(fn) {return new IO(fp.flowRight(fn, this._value));}
}

我们先来看一个io函子的一个问题
在Linux5有一个cat命令，作用是读取文件的内容，并且把这个内容打印出来，写一个函数来模拟这个命令，先写一个读取文件的函数，再写一个打印的函数，组合成一个cat函数。

let readFile = function (filename) {return new IO(function () {return fs.readFileSync(filename, "utf-8");});
};
let print = function (x) {return new IO(function () {console.log(x);return x;});
};
let cat = fp.flowRight(print, readFile);
//IO(IO(x))
let r = cat("package-lock.json")._value()._value();
console.log(r);

最外面的IO是print返回的函子，最里面的io是readFile返回的函子。

这里面有一个问题，我们在嵌套函子的函数的时候非常的不方便，如果函子有嵌套的话，我们想要嵌套函子中的函数，需要._value()再.value(),虽然这样也可以去实现，但是这种api的风格看起来一般，可以改造一下。

• Monad函子是可以变扁的PointedPointed函子，IO(IO(x)).
• 一个函子如果具有join和 of两个方法并遵守一些定律就是一个 Monad.

把这个IO类改造成Monad函子，join()方法用来返回value结果，经常会把map和join联合起来使用。flatMap()的作用就是同时去调用map和join,上面的例子改造如下。

const fp = require("lodash/fp");
const fs = require("fs");
class IO {static of(value) {return new IO(function () {return value;});}constructor(fn) {this._value = fn;}map(fn) {return new IO(fp.flowRight(fn, this._value));}join() {return this._value();}flatMap(fn) {return this.map(fn).join();}
}let readFile = function (filename) {return new IO(function () {return fs.readFileSync(filename, "utf-8");});
};
let print = function (x) {return new IO(function () {console.log(x);return x;});
};
// let cat = fp.flowRight(print, readFile);
// //IO(IO(x))
// let r = cat("package-lock.json")._value()._value();
let r = readFile("package-lock.json").flatMap(print).join();
console.log(r);

再来复习一下monad函数，就是具有一个静态的io方法，并且具有一个join方法的函子，什么时候使用monad?当一个函数返回一个函子的时候，就可以使用monad来解决嵌套的问题，合并一个函数并且这个函数返回一个值，这时候可以调 用map方法，当我们想要合并一个函数，但是这个函数返回一个函子，这时可以用flatMap方法。