我应该避免使用Monad失败吗？

Question

我对Haskell相当陌生，并且一直在慢慢地认识到Monad的存在有问题。真实世界哈斯克尔warns against its use（“再一次，我们建议你几乎总是避免使用失败！”）。我今天才注意到Ross Paterson把它称为“一个疣，而不是一种设计模式”back in 2008（并且似乎在该主题中得到了相当多的一致意见）。

在看RalfLämmel博士talk on the essence of functional programming的同时，我开始明白可能导致Monad失败的紧张局势。在讲座中，拉尔夫谈到了向基本monadic解析器（日志记录，状态等）添加各种monadic效果。许多效果需要对基本解析器进行更改，有时还需要使用所使用的数据类型。我认为，向所有单子添加“失败”可能是一种妥协，因为“失败”如此常见，并且您希望尽可能避免更改“基本”解析器（或其他）。当然，某种'失败'对于解析器来说是有意义的，但并不总是，例如，放置/获取状态或者询问读者本地。

让我知道我是否可能走错了路。

我应该避免使用Monad失败吗？ Monad失败的替代方法有哪些？ 有没有其他monad库不包含这个“设计疣”？ 我可以在哪里阅读关于这个设计决策历史的更多信息？

Answer 1

一些单子具有明显的失败机制，例如，终端单子：

data Fail x = Fail 

一些单子没有合理的失效机理（undefined不是明智的），例如最初的单子：

data Return x = Return x 

在这个意义上，它显然要求所有的单子有fail方法的疣。如果你正在编写通过单子进行抽象的程序(Monad m) =>，那么使用这种通用的m的fail方法并不是很健康。这会导致一个函数，你可以使用monadad实例化，其中fail应该不存在。

我在使用fail（尤其是间接地，通过匹配Pat <- computation）时发现，在明确指定了良好fail行为的特定monad中工作时，反对意见较少。这样的计划希望能够在回归旧纪元的过程中生存下来，其中非平凡的模式匹配创造了MonadZero而不仅仅是Monad的需求。

有人可能会争辩说，更好的纪律总是明确地对待失败案例。我反对这个观点有两点：（1）单点编程的要点是为了避免这样的混乱，以及（2）目前用于单子计算结果的案例分析符号太糟糕了。 SHE的下一个版本将支持符号（也可在其他变体中找到）

case <- computation of 
    Pat_1 -> computation_1 
    ... 
    Pat_n -> computation_n 

这可能会有所帮助。

但这整个情况是一团糟。通过它们支持的操作来表征monad通常是有帮助的。您可以看到fail，throw等作为一些单子支持的操作，但不支持其他单元。 Haskell使得支持可用操作集中的小型本地化变更非常笨拙和昂贵，通过解释如何处理旧操作来引入新的操作。如果我们真的想在这里做一个更好的工作，我们需要重新思考如何工作，使其成为不同的本地错误处理机制之间的翻译。我经常想要在传递错误之前将一个计算失败（例如，通过模式匹配失败）来处理一个处理程序，该处理程序添加更多上下文信息。我不禁感到，有时候这样做比实际上要困难得多。

因此，这是一个可以做的更好的问题，但至少只能使用fail来提供明智实现的特定单子，并正确处理“例外”。

Answer 2

在Haskell 1.4（1997）中没有fail。相反，有一个MonadZero类型的类包含zero方法。现在，do表示法使用zero来指示模式匹配失败;这给人们带来了惊喜：他们的功能是否需要Monad或MonadZero取决于他们如何在其中使用do表示法。当Haskell 98被设计了一段时间后，他们做了一些改变，以使编程对新手更简单。例如，monad理解转化为列表解析。同样，要删除do类型的问题，类MonadZero已被删除;对于使用do，方法fail被添加到Monad;对于zero的其他用途，在MonadPlus中增加了mzero方法。

我认为这是一个很好的论据，fail不应该明确地用于任何事情;其唯一预期用途是翻译do表示法。不过，我自己也经常顽皮地使用fail。

您可以访问原始1.4和98报告here。我确信导致改变的讨论可以在一些电子邮件清单档案中找到，但我没有方便的链接。

Answer 3

我尽量避免Monad失败，并且根据您的情况有多种捕获失败的方法。 Edward Yang在他的博客中撰写了一篇名为8 ways to report errors in Haskell revisited的文章。

综上所述，不同的方式来报告错误，他确定是：

1. 使用错误
2. 使用也许
3. 请使用字符串一个
4. 使用了Monad并不能一概而论1- 3
5. 使用MonadError和自定义错误类型
6. 使用抛出IO单元
7. 使用ioError在和catch
8. 想怎么样用单子变压器
9. 经过异常
10. 失败

这些，我会受到诱惑，如果我知道如何处理错误使用选项3，用Either e b ，但需要更多的上下文。