davydovanton/pepegramming_monads.md Secret

## pepegramming_monads.md

      
    Raw
  

              pepegramming_monads.md
            
          
    Monads

В программировании много абстракций, которые кажутся сложными на первый взгляд, но после практики становятся понятнее. Например - монады.
Я видел разработчиков, которые бояться использовать монады, а код с использованием монад - сжигают на месте. Основная причина - убеждение, что для этого необходимо знать теорию категорий и хаскель, да и зачем лишние абстракции в проекте. Другие не понимают зачем эту абстракцию тащить в руби.  При этом, люди используют монады каждый день и не подозревают этого (ссылки). Поэтому сегодня поговорим о практическом использовании монад в руби и зачем это нужно.
Не значит, что монады - серебряная пуля, которая решит любую проблему. Так же, это не значит, что использование монад - единственно верный способ написания кода.
Поэтому, цель текста - не объяснить что такое монада, а показать, как и где начать ее использовать . Не ждите функторов, аппликативных функторов, математических выкладок и подробного объяснения зачем каждая монада нужна. Только практика и императивное объяснение. Статьи для любопытных:

Объяснение функторов и монад в картинках
Объяснение в HaskellWiki
A Fistful of Monads - Learn You a Haskell for Great Good!

Код
Встречаются места когда приходится работать с данными и состояниями, например валидны данные или нет, вернула бд данные и если да - какие это данные, etc. Например:
response = http.get(url, params)
if response[:status] == :success
  user_repository.create(response[:body])
end

Пример не выглядит сложным, но с бизнес логикой - вложенность выходит из под контроля:
response = http.get(url, params)
if response[:status] == :success
  validation_result = validator.call(response[:body])

  if validation_result.valid?
    if user = user_repository.create(response[:body])
      NotificationWorker.perform_async(user.id)
    end
  else
    validation_result.errors
  end
else
  response
end

Вариант с гардами мне показался сложнее для восприятия
Вспоминая railway programming, было бы здорово переписать наш пример с использованием последовательных шагов:
step :get_response # returns response or Failed result
step :validate # returns payload or error message
step :persist # returns user or nothing
step :notify # calls worker with user id

В случаях, когда данные из прошлого шага влияют на последовательность логики, приходят на помощь монады. Важно запомнить, что монада - объект с общим интерфейсом, в котором лежит значение. Ближайшая абстракция - коробка. В коробке лежит все, что поместиться. При этом, не открыв коробку - значение не получить. Коробки - разные, большие, маленькие, цветные, но каждая коробка открывается одинаково - просто подними крышку и посмотри что там.
Монада - инструмент, который позволяет создавать цепочки вызовов функций или методов без лишних проверок данных, которые возвращаются в предыдущем шаге. Монад много, но рассмотрим только популярные - Maybe, Result и Try.


Maybe - оборачивает значение в Some или возвращает None объект без значения.


Result - оборачивает значение в Success или Failure.


Try - оборачивает вызов кода в Result если не было эксепшенов и в Error, если код упал с ошибкой (которая ловится)


У каждой из монад есть 3 главных функции, fmap, bind и способ получить данные, которые содержит в себе монада.

fmap - выполняет блок, если значение монады соответствует Success варианту, а результат выполнения блока оборачивает в ту же монаду, у которой он вызвался. Например:

Some(1).fmap(&:to_s) # => Some('1')
None().fmap(&:to_s) # => Nothing

bind - аналогичен fmap, только возвращается результат выполнения блока:

Some(1).bind(&:to_s) # => '1'
Some(1).bind { |value| Success(value) } # => Success('1')
None().bind(&:to_s) # => Nothing
В руби нет монад из коробки, но существуют гемы, которые реализуют монады:

dry-monads
kleisli
tomstuart/monads

Советую dry, как единственную поддерживаемую. К тому же, при использовании dry-validation можно легко конвертировать результат валидации в монаду, воспользовавшись экстеншеном:
Dry::Validation.load_extensions(:monads)
Это минимум, который нужен, чтобы начать использовать монады в руби приложении. Для закрепления - перепишем изначальный пример с использованием монад:
http.get(url, params) # теперь клиент возвращается Result Monad
  # валидация возвращает Result, который используется для следующих вызовов
  .bind { |body| validator.call(body).to_result }
  # сохраняем в базу, если валидация вернула Success
  .bind { |payload| Maybe(user_repository.create(payload)) }
  # вызываем воркер, если сохранение вернет Some
  .fmap { |user| NotificationWorker.perform_async(user.id) }
Кроме использования монад в бизнес логике, попробуйте эту абстракцию для обработки результата, который возвращается из бизнес логики. Как пример - вызов operation из экшена и последующая обработка результата в этом же экшене: cookie_box/show.rb
Что делать с результатом
При использовании dry-monads можно:

вызывать на прямую success?, failed? или value_or;
использовать dry-matcher;
мой любимый вариант, использовать case;

Минусы

В отличии от условий (if, unless, etc) нельзя просто взять и использовать монаду. Если не знать в чем смысл абстракции и что значат bind и fmap - будет сложно понять код, который написан;
Использование монад может сильно усложнить код. Спасает опыт, а опыт получается в практике;
Если хотите начать использовать монады в проекте, придется прорваться через ужас в глазах коллег (причина почему я написал этот текст);

Запомнить

Монады - абстракция для чейна вызовов функций и следованию railway programming;
Для использования монад не нужно математическое образование. Главное понять, что монада оборачивает данные в объекты с единым интерфейсом;
Советую начать с  - Maybe, Result и Try;
fmap и bind - методы для чейна вызовов функций
Чрезмерное использование монад усложняет код, будьте осторожны и подходите к написанию кода с умом;

Полезное

Как рефакторить руби код с монадами
Algebraic Data Types & Monads in Ruby
Monads and Ruby
Railway Oriented Programming