猫效应和 IO 单子答案

【问题标题】：Cats-effect and the IO monad猫效应和 IO 单子
【发布时间】：2017-11-18 01:50:22
【问题描述】：

我一直在尝试掌握 IO monad，这很有意义。如果我没记错的话，目标是将副作用的描述和实际执行分开。如下例所示，Scala 有一种方法可以获取不透明的环境变量。出现了两个问题。

问题 1：这个是否具有引用透明性

问题 2：如何正确（基于单元/属性）测试这个？无法检查是否相等，因为它将检查内存引用并且无法检查内部函数，因为如果我没记错的话，函数比较是不可能的。但是，我不想在我的单元测试中运行实际的副作用。另外，这是设计错误还是 IO monad 的误用？

case class EnvironmentVariableNotFoundException(message: String) extends Exception(message)

object Env {
  def get(envKey: String): IO[Try[String]] = IO.unit.flatMap((_) => IO.pure(tryGetEnv(envKey)))

  private[this] def tryGetEnv(envKey: String): Try[String] =
    Try(System.getenv(envKey))
      .flatMap(
        (x) =>
          if (x == null) Failure(EnvironmentVariableNotFoundException(s"$envKey environment variable does not exist"))
          else Success(x)
      )
}

【问题讨论】：

标签： scala functional-programming monads scala-cats

【解决方案1】：

最好使用IO 来包装程序中来自不纯源的值，就像示例中的系统调用一样。这将返回一个IO[A]，内容为“我能够通过不纯的方式获得A”。此后，您可以通过map、flatMap 等使用作用于A 的纯/引用透明函数。

这导致两个答案。我想问一下，您要测试它的什么属性？

查看该代码，我注意到tryGetEnv 中的flatMap 可能足够复杂，需要进行测试。您可以通过将此逻辑提取到纯函数中来做到这一点。您可以（例如）重新编写它，以便有一个返回 IO[String] 的函数，然后编写一个（经过测试的）函数将其转换为您想要的类型。

IO 完全按照您说的做，但这明确不包括使代码具有引用透明性！如果您想在这里测试实际的副作用，您可以考虑将 System 作为参数传递并模拟它以进行测试，就像在不使用 IO 的程序中一样。

因此，总而言之，我会考虑创建一个 minimal 函数来调用 System 以创建 IO[A]（在本例中为 IO[Try[String]]）。您可能会选择通过模拟来测试这个最小功能，但前提是您觉得这样做是在增加价值。围绕这一点，您可以编写带有A 的函数，并通过将纯值传递给这些函数来测试它们。请记住，map 在IO 上的签名如下，而这里的f 是一个纯（可测试）函数！

sealed abstract class IO[+A] {

  def map[B](f: A => B): IO[B]
             ^ f is a pure function!
               test it by passing A values and verifying the Bs

极端而言，这种模式鼓励您仅在程序的最边缘创建IO 值（例如，您的main 函数）。然后可以从纯函数创建程序的其余部分，这些纯函数作用于程序运行时来自 IO 类型的值。

【讨论】：