intelligent design или случайно собравшиеся часы с кукушкой

Сегодня вечером после кино (опять Paris in Midnight) решил посидеть у костра. Аргументы сложные; во-первых, давно не сидел у костра, во-вторых, бочка, в которую я завтра собрался загружать листья и шишки с заднего двора, и так уже до верху полна шишками, а сдавать их на мусор не хочется, хочется в костре сжечь.

И вот снимаю крышку с костровища (т.е. с этой штуки на ножках, где мы костры жжем), а оно доверху полно воды. Да что ж такое деется, в Калифорнии 33% влаги запасено, а у меня тут оверфлоу, что за фигня с нашим поросёнком. Стал думать, вылить или оставить высохнуть, сняв крышку? Или вылить на траву? Решил фиг с ним, оставлю сохнуть, на следующей неделе займусь огородом, а на неделе и костёр пожгу.

И вдруг чик, пшш - поливалка перешла на станцию 4. И на меня аккуратной струйкой вода с газона. Я отодвинулся, и эта вода аккуратной струйкой полилась на край костровища, как раз чтобы попасть под крышку и залить. Машина Голдберга. Нарочно такое хрен построишь, чтобы свободно лежащий маленький шланг (оторвалась брызгалка) так аккуратно попадал в костровище. Можно объяснить только естественным отбором. 20 миллионов героев поливалок погибли, чтобы одна сумела предотвратить мои коварные планы посидеть поздно у костра и прочитать о правильной (монадной) интерпретации визитор-паттерна и исмотреть кино про Swarm на скале (доклад 2009-го года в Сиэтле).

Такие дела, Миша.

visitor is a monad

(Reader Monad for Visitor Pattern

evil regex (little Bobby tabs)

If an attacker enters ^(([a-z])+.)+[A-Z]([a-z])+$ as a username and aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa! as a password, the program will hang.

небольшой гражданственный троллизм

jakobz в своём интересном постинге пишет писал о собственной сдержанности:

"Я с трудом сдерживаюсь когда граждане страны, традиционно и планомерно устраивающей пиздец мирового масштаба, с кровью, кишками, и убитыми дитятами, объясняют какое же я говно что живу под Путиным и ничего не делаю ради демократии." (там ещё про злобных пиндосов что-то было, да уже стёрто всё)

Отложив в сторону интересный тон постинга, я бы где-то скорее согласился с автором в том смысле, что мы, американские граждане, не должны вмешиваться в российскую политику; но это моё личное мнение - я ж не предлагаю в самом деле запретить лицам с двойным гражданством принимать участие в голосовании.

Но я вообще не о том.

"I hereby declare, on oath, that I absolutely and entirely renounce and abjure all allegiance and fidelity to any foreign prince, potentate, state or sovereignty, of whom or which I have heretofore been a subject or citizen; that I will support and defend the Constitution and laws of the United States of America against all enemies, foreign and domestic; that I will bear true faith and allegiance to the same; that I will bear arms on behalf of the United States when required by the law; that I will perform noncombatant service in the armed forces of the United States when required by the law; that I will perform work of national importance under civilian direction when required by the law; and that I take this obligation freely without any mental reservation or purpose of evasion; so help me God."

Вроде бы, недвусмысленно означает отказ от другого гражданства.

number of known monad tutorials

апликативное программирование 4: что за проблема с монадами?

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10

Читатели спрашивают, а на хрена нам, практикам, сдались эти ваши монады? Мы и без монад хорошо зарабатываем.

Тут можно спросить собеседников, а нужна ли им также проза? Зачем им проза, они и без прозы хорошо могут обсуждать вопросы, например, у кого какая зарплата или почём хонда у дилеров. А что они сами употребляют прозу, обсуждая эти вопросы, то ещё Мольер писал в 17-м веке, но кто нынче читает Мольера - он ни в жж, ни в твиттер не пишет, так чо.

Итак, вы можете писать что угодно на чём угодно, в смысле программирования, и монады у вас там будут независимо от того, в курсе вы или нет. Если вы в вашу функцию вставляете System.out.println("Mom, I'm in a function!"), то это у вас монада. Если вы вставляете

String myDrive = new File(".").getAbsolutePath().split(":")[0]

, то это тоже монада. Если у вас в коде

User user = DaoFactoryManager.getUserDaoFactory().getUserDao().getUserByUserId(userId); if (user != null) ...

то это тоже монада, даже две.

Так что можно уйти в несознанку, прожить долго и счастливо и умереть дураком, и это, конечно, вариант, но не для всех. Некоторым просто любопытно.

Итак, проблемы.

Скажем, какой-нибудь метод livejournal.getFriends(userid: String): Option[Set[String]] - он возвращает или Some[Set[String]], или None когда жж в дауне, т.е. довольно часто.

В нашем коде мы можем не мудрствовать особо-то, а прям так и писать:

  livejournal.getFriends("ivan_gandhi") match {
    case None          => err.println("ну вот, опять Носик сломал код")
    case Some(friends) => { println("Это всё мои друзья:"); for (friend <- friends) println(" - " + friend) }
  }

Мы тут употребили три монады как минимум (на самом деле пять), но ощутили только одну. Это ничего.
А вот представьте теперь, что нам за каким-то хреном понадобилось составить список fof - friends-of-friends, Друзья Друзей. Ну и как мы это будем делать?

Если бы livejournal никогда не ошибался, а всегда бы возвращал Set[String], то мы ж могли бы выразить это наше действие одним циклом:

for (f   <- livejournal.getFriends("ivan_gandhi");
     fof <- livejournal.getFriends(f)
    ) println(" - " + fof)

или, эквивалентно и идиоматично, в одну строчку:

livejournal.getFriends("ivan_gandhi").flatMap(f => livejournal.getFriends(f)).foreach(x => println(" - " + x))

На то она и монада, что все эти действия происходят автоматически. И кстати, я не поминал раньше flatMap.

flatMap - это map за которым следует flatten - сначала мы применяем map, получая, в нашем случае, Set[Set[String]], а потом уже сплющиваем Set[Set[String]] → Set[String]. Сплющивание монады Set вещь не совсем тривиальная; могут попадаться дубликаты, их игнорируем.

Ну хорошо, а что же делать в нашем случае? Теоретически, в качестве результата мы получаем Option[Set[Option[Set[String]]]]. Мы можем получить ошибку при выборке списка наших друзей, и при выборке списка друзей любого из наших друзей, и неоднократно. Что можно предпринять? Можно прописать решение руками, например:

for (fOpt   <- livejournal.getFriends("ivan_gandhi");
     f      <- fOpt;
     fofOpt <- livejournal.getFriends(f);
     fof    <- fofOpt
    ) println(" - " + fof)

Такое решение годится для данного конкретного случая. Но не для общего случая. Представьте такое:

for (stockOpt   <- etrade.getPortfolio("vpatryshev", "password1");
     stock      <- stockOpt;
     batchOpt   <- etrade.getTrades("vpatryshev", "password1", stock);
     batch      <- batch
    ) println(stock + ": " + batch.size + "@" + batch.purchasePrice)

Этот код распечатывает историю покупок акций; ну и представьте себе, что вы точно знаете, что вчера купили BIDU, а её в распечатке нету. Ну потому что проигнорировали. Так нельзя; надо было сразу же бросать какое-нибудь исключение, сигнализировать, что ой, не все данные собраны.

То есть смотрите - если у нас есть Set[Set[T]], то мы это можем сплющить. А если Set[Option[Set[Option[T]]]], то неочевидно. Если бы мы могли это преобразовать в Set[Set[Option[Option[T]]]], то можно было бы отдельно плющить Set[Set[...]] и Option[Option[T]]. Но проблема в том, что в общем виде такого преобразования не существует.

Монады не коммутируют. Не существует, в общем виде, преобразования M[N[x]] → N[M[x]]. Но, разумеется, в каждом конкретном случае можно какое-нибудь такое преобразование выдумать. Такие преобразования называются monad transformers по-английски; как они называются по-русски, я понятия не имею; не трансформеры же, и не трансформаторы же. Буду употреблять слово "преобразование" пока меня не поправят. Если б алгебраисты знали, какой тут катаклизм, они б подсказали - да коммутатор это, коммутатор. Но алгебраисты обычно такой фигнёй не занимаются.

Посмотрим, что можно сделать в случае Option. Нам нужно преобразование optionT: Option[M[T]] → M[Option[T]], независимо от природы M. Вот стандартное решение:

def optionT[M[_], T](optionalmt: Option[M[T]]) = optionalmt match {
  case None => M.unit(None)                // засунули None внутрь M, получив M[Option[T]]
  case Some(mt) => mt.map(t => Some(t))    // засунули Some() внутрь M, получив M[Option[T]] 
}

Хотя такое преобразование и не годится для примера с акциями, оно годится для примера с друзьями друзей. В примерах выше оно не используется, однако. На самом деле, в скальном цикле происходит вот что: и Set[T], и Option[T] наследуют от Iterable[T]; поэтому мы фактически сплющиваем Iterable[Iterable[Iterable[Iterable[T]]]], получая в конце концов Iterable[T]; дальше его можно вручную превратить в Set[T].

Аналогично можно определить преобразование List[M[T]] → M[List[T]]. Но не в общем виде. Поэтому в скале и в хаскеле существуют чуть ли не библиотеки преобразований; а т.к. решение в общем случае довольно произвольно, то нельзя сказать, что это единственно правильные преобразования.

Но в целом же грустный вывод такой, что композиция монад - не обязательно монада. Если не коммутируют - то не монада. А не коммутируют они... ну смотрите, в кубике Рубика повернёте верхнюю грань по часовой стрелке, переднюю по часовой стрелке, потом верхнюю против часовой стрелки, переднюю против часовой стрелки. Это, очевидно, не тождественное преобразование - не всякая группа коммутативна.

Вот этот факт, некоммутирование монад, по-моему, является одной из причин, почему программирование не является тривиальным занятием.

На эту тему много интересного можно почитать у akukleva, у Дебасиша, у Тони Морриса (Monads do not compose), ну или, если ваш уровень хаскеля достаточен, можно прочитать 18-ю главу rwh, или вот это.

Итак, мы не можем произвольно строить монады из данных нам природой монад; но в жизни-то мы хотим соединять преобразования данных так, как нам надо; и, следовательно, надо искать какую-то не то чтобы замену монадам, а послабление. Можем же мы обойтись без чего-то?

Это послабление в компьютерной науке называется аппликативным функтором. В следующей части мы постепенно перекатимся от монад к аппликативным функторам. В компьютерной науке есть поверие, что всякая монада является аппликативным функтором. Это не так, но это ещё более другая тема.