Scala：如何理解 Try 的 flatMap 方法？答案

【问题标题】：Scala: how to understand the flatMap method of Try?Scala：如何理解 Try 的 flatMap 方法？
【发布时间】：2013-12-10 07:48:02
【问题描述】：

Success的flatMap方法是这样实现的：

  def flatMap[U](f: T => Try[U]): Try[U] =
    try f(value)
    catch {
      case NonFatal(e) => Failure(e)
    }

我有点理解这个方法的作用，它可以帮助我们避免编写大量捕获代码。

但是在什么意义上它与普通的 flatMap 相似呢？

一个普通的 flatMap 接受一个序列序列，并将所有元素放入一个大的“平面”序列中。

但是 Try 的 flatMap 方法并没有真正展平任何东西。

那么，如何理解 Try 的 flatMap 方法呢？

【问题讨论】：

搜索 monads/monoids 模式。 flatMap 将原始 A[T] 转换为 A[U]。 Option、Try、Future 不需要转换/展平。参见关于monads的非常古老的文档
方法map 和flatMap 不是关于序列的，它们是关于单子的。有许多 monad 与任何类型的集合无关。 Try 和 Future 就是这些例子。（虽然Try 在技术上严格来说不是一个单子，但它对于大多数用途来说已经足够接近了。）
但是，我的理解是 flatMap 之所以这样称呼，是因为它确实对序列进行了展平。因此，在将其应用于非集合单子时，至少会出现一些认知失调。除了“这不是汤，先生，这是肉汤”之外，要求解释和回答是合理的（c.f foreach，它具有相同的不和谐）。
@Paul：扁平化隐喻也符合更严格的 Monad 包装计算定义：它将转换的嵌套结构转换为扁平结构。您也可以将其替换为“展开”，而不会失去太多意义。
那么'foreach'呢？ :) 说真的，这是有帮助的解释。谢谢。

标签： scala error-handling functional-programming try-catch monads

【解决方案1】：

不进入 monad，而不是从集合的角度来考虑它，您可以从结构的角度来考虑它（其中集合成为具有许多条目的结构）。

现在，看看Try.flatmap 的签名（来自您的帖子）：

def flatMap[U](f: T => Try[U]): Try[U] 函数 f 在 Try[T] 的上下文中将 T 转换为 Try[U]。

相比之下，假设操作是'map'，结果会是：

def badMap[U](f: T => Try[U]): Try[Try[U]]

如您所见，flatmap 将结果“展平”到 Try[T] 的上下文中并生成 Try[U] 而不是嵌套的 Try[Try[U]]。

您可以将相同的“嵌套结构扁平化”概念应用于您提到的集合。

【讨论】：

我已经担心接受的答案会是一些复杂的单子理论，但相反，这是我立即想到的简单明了的答案！

【解决方案2】：

您可以认为 Try[T] 类似于仅包含一个元素的集合（如 Option[T]）。

当“序列的序列”是“只有一个序列”时，map 和 flatmap 几乎是相似的。唯一的区别是函数的签名。

在这种情况下不需要展平。

【讨论】：

【解决方案3】：

我发现 Dan Spiewak 的“Monads Are Not Metaphors”对于让我了解单子非常有帮助。对于从 Scala 开始的人（比如我）来说，它比我发现的任何其他东西都更容易掌握——包括 Odersky 的著作。在阅读它时，请注意 'bind'=='flatMap'。

【讨论】：

【解决方案4】：

正如您在A Tour of Scala: Sequence Comprehensions 中看到的那样： “在 scala 中，支持操作过滤器、映射和 flatMap（具有正确类型）的每个数据类型都可以用于序列理解。”事实上，这意味着你可以像 monad 一样威胁它。
monad 的 flatMap 有这样的签名：

def flatMap(f: A => M[B]): M[B]

scala 中的所有集合都具有单子接口，因此您可以将窄范围内的单子操作视为对序列的操作。但这还不是全部。如果某些 monad 将它们视为集合，则更令人困惑而不是有用。通常，flatMap 通过将这个 monad 与一个操作组合在一起来应用 monad“内容”的转换，从而导致另一个相同类型的 monad 实例。所以你至少可以从两个方面来看待 monad：

Monad 是某种集合（或装有东西的盒子），该集合的元素是“内容”。
Monad 是某种上下文，monad 的元素只是在该上下文中进行的一些计算。

有时将 monad 视为集合更容易，有时将其视为上下文更容易。至少对我来说。事实上，这两种方法是可以互换的，即您可以将列表（集合）视为可能返回任意数量结果的不确定性计算。

因此，在 Try 的情况下，将其视为执行上下文可能更容易，具有两种状态，成功和失败。如果您想编写几个尝试然后其中一个处于失败状态，那么整个上下文将变为失败（链已断开）。否则，您可以对该 Tries 的“内容”进行一些操作，并且上下文为 Success。

【讨论】：

【解决方案5】：

一个普通的 flatMap 接受一个序列序列，并将所有元素放入一个大的“平面”序列中。

轻微修正：

一个普通的flatMap 接受一个序列（更一般的monad），有一个参数是一个将元素转换为序列（monad）的函数，并返回一个“平面”序列（monad）。

出于比较目的，这里提到的血腥子步骤:)。 flatmap 方法迭代调用f(element) 的输入序列，但创建一个单一的新结果序列。 “扁平化”部分在每个函数参数应用程序之后应用，f(element) - 它对结果子序列进行嵌套迭代，产生单个结果序列中的每个条目。

Success 的等价物，内部带有 value（更常见的是 monad）：

flatmap 有一个参数，它是将Success 转换为Try = Success(value) 或Failure(exception) 的函数。应用f(value) 后，结果已经是Try。 “flatten”部分是一个微不足道的/空操作：迭代这个函数结果只会给出一个条目，因此Try/Success/Failure甚至不需要实现Iterable）。不包装Success/Failure 的其他层，因此返回“平面”Try。

即“扁平”部分意味着它不会级联 Success/Failure 包装器，就像序列的 flatmap 不会级联（值树）层次结构中的序列一样。
这与map不同，它的参数是将Success转换为任意类型U的函数；应用f(value) 后，地图必须在value/exception 周围添加一层新的Success/Failure。

【讨论】：

【解决方案6】：

一个普通的 flatMap 采用一系列序列，并将所有元素放入一个大的“平面”序列中

这里将单词序列替换为 monad 是公平的，因为这个操作不仅仅与集合有关，实际上集合也是 monad。将Try 视为可以包含Success 值Failure 的集合

【讨论】：

对于没有 monad 概念的人来说，这几乎无法解释任何事情。
一个很好的理解 monads 的演示文稿typeclassopedia.bitbucket.org