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ソフトウェアエンジニアとしてモナドを完全に理解する / make-perfect-sense-of-monad

75086cfa4a46d4aa47deb38b409bd9cd?s=47 Jun Tomioka
December 13, 2019

ソフトウェアエンジニアとしてモナドを完全に理解する / make-perfect-sense-of-monad

モナドを完全に理解する

75086cfa4a46d4aa47deb38b409bd9cd?s=128

Jun Tomioka

December 13, 2019
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Transcript

  1. ソフトウェアエンジニアとして モナドを完全に理解する @jooohn1234

  2. Jun Tomioka @jooohn1234 Software Engineer at M3, Inc. 2歳になったつむぎ

  3. 子育て世代の エンジニア あるある

  4. パパ

  5. モナド って なに?

  6. パパ モナドって なに?

  7. ソフトウェアエンジニアとして モナドを完全に理解する • モナドはおおざっぱにいうと何者なのか • モナドは本当は何者なのか • モナドはなぜ愛されるのか

  8. ソフトウェアエンジニアとして モナドを完全に理解する • モナドはおおざっぱにいうと何者なのか • モナドは本当は何者なのか • モナドはなぜ愛されるのか

  9. モナドの初見のイメージ やせいの モナド が あらわれた!▼

  10. モナドをちょっとググったとき モナドを理解する - 迷える者への手引き モナドはポケモン。 モナドのすべて モナドはメタファーではない モナドは、計算を表現する構造である。 絶対に理解出来ないモナドチュートリアル 「モナドは単なる自己関手の圏におけるモノ

    イド対象だよ。何か問題でも?」 圏論 アプリカティブファンクタ
  11. モナドをちょっとググった感想 なんかわかんな いけどすごい

  12. おおざっぱに いうと

  13. ソフトウェア エンジニア にとって

  14. モナドとは

  15. いい感じに flatMap できるやつ

  16. モナドは いい感じに flatMap できるやつ

  17. いい感じにflatMapできるやつの例

  18. 例の flatMap に共通したシグネチャ F[A] => (A => F[B]) => F[B]

  19. ここでいうFは何者なのか • 型パラメータを1つとる任意の高カインド型 ◦ いわゆる「ジェネリックな型」 • ここでいうFの例 ◦ List, Option

    ◦ Either[Error, ?] ▪ LeftがErrorに固定されており、Right1つだけの型パラメータを取る • ここでいうFではない例 ◦ 型パラメータを取らない ▪ Int, String, List[Int] ◦ 型パラメータを取りすぎ ▪ Either[?, ?]
  20. あらためて flatMap のシグネチャを確認 Option[String] => (String => Option[Int]) => Option[Int]

    Array[number] => (number => Array[string]) => Array[string]
  21. おおざっぱにいうとモナドは いい感じにflatMapできるやつ おおざっぱに 理解した

  22. ソフトウェアエンジニアとして モナドを完全に理解する • モナドはおおざっぱにいうと何者なのか • モナドは本当は何者なのか • モナドはなぜ愛されるのか

  23. flatMapできるといっても、 F[A] => (A => F[B]) => F[B] の シグネチャであれば

    なんでもいいの?
  24. ちゃんというと、モナドは3点セット • モナド3点セット (関数名はなんでもよい) ◦ 高カインド型F ◦ 関数その1 (flatMap): F[A]

    => (A => F[B]) => F[B] ◦ 関数その2 (pure): A => F[A] • さらにこの3点セットが、ある法則を満たすとき、こ れらはモナドである! ◦ この法則をモナド則という
  25. モナド則 (Monad Laws) • 以下を満たす (ただし、a: A, f: A =>

    F[B], fa: F[A], g: B => F[C]) ◦ Left Identity ▪ pure(a).flatMap(f) == f(a) ◦ Righty Identity ▪ fa.flatMap(pure) == fa ◦ Associativity ▪ fa.flatMap(f).flatMap(g) == f.flatMap(x => f(x).flatMap(g)) • このへんがいい感じの部分 (ここではflatMapはメソッドの形で用いている。 )
  26. Optionモナドの例 • Optionモナドの3点セット ◦ 高カインド型F ▪ Option ◦ flatMap: (fa:

    F[A]) => (f: (A => F[B])) => F[B] ▪ fa match { Some(a) => f(a) None => None } ◦ pure: (a: A) => F[A] ▪ a => Some(a) • モナド則を満たすか確かめてみよう! きがむいたらやろう
  27. ちゃんというと、モナドは モナド則を 満たす 3点セット

  28. モナド 完全に理解した

  29. ソフトウェアエンジニアとして モナドを完全に理解する • モナドはおおざっぱにいうと何者なのか • モナドは本当は何者なのか • モナドはなぜ愛されるのか

  30. モナドがなんなのかは わかったけど、 それで何が嬉しいの?

  31. モナドは

  32. 便利

  33. モナドは 便利

  34. モナドはネストをフラットにできる • ネストしたnullable ◦ 見るに堪えない

  35. モナドはネストをフラットにできる • flatMapを用いてフラットにしたもの ◦ F[A]の Aに対してネストした操作が綺麗にできる

  36. モナドは合成できる • 別々のF[A], F[B]を合成して F[(A, B)]を作ることが できる ◦ map は

    flatMap + pure で定義できる
  37. モナドは合成できる • モナドの合成を意識したsyntax sugar ◦ for (Scala), do (Haskell) ◦

    チェインのような形ではなく、合成する際は特にこのsyntax sugarが便利
  38. JSの非同期処理の進化との比較 JS非同期処理 Scalaの例 コールバック地獄 Promise.thenによる flatなチェイン async / await

  39. モナド(っぽいなにか) を扱う syntax sugar JS Scala 非同期処理のネスト async / await

    for 式 Optionalな値のネスト Optional chaining (合成、中身を別の関数の引数として渡す といった用途では使えない) for 式 • モナドを意識したsyntax sugarを用意している言語では、各モ ナド (っぽいなにか) に対して一貫した記述ができる。 • このシンプルさもモナドを愛される理由の1つ シンプルではある
  40. 実用上は Optional chaining や async / awaitがあればそれ で十分なような気がするけど

  41. 便利なモナドって 他にたくさんあるの?

  42. 便利なモナドを一部紹介 • Either[A, B] ◦ 慣習的にRightにハッピーなケースを入れることが多く、 Either[Error, ?]の形でLeftを固定して使うことが多い。 ◦ エラーハンドリングに便利。

    これは 使いそう
  43. • State[S, A] ◦ S => (S, A) のラッパー ▪

    Sを置き換えながらAを返す。 ◦ パーサを書いたりするときに便利 ▪ List[Token]を受け取り、処理後のList[Token]とparse結果Aを返す 便利なモナドを一部紹介 ふーん
  44. 便利なモナドを一部紹介 • モナドトランスフォーマー ◦ 一部のモナドは別のモナドと組み合わせて別のモナドを構 成することができる。 ▪ Transformer から、Tをsuffixとして、EitherT などとよぶことが多い

    ▪ EitherT + State で 読み取り失敗する可能性のあるParser など ◦ 名前にロマンがある
  45. 使うかしらんけど 便利っぽい

  46. その他モナドが愛される理由(個人の感想) • 数学・圏論由来の抽象化である安心感 ◦ 正しい抽象化は思いの外むずかしい ◦ “prefer duplication over the

    wrong abstraction” ▪ https://www.sandimetz.com/blog/2016/1/20/the-wrong-abstraction ?duplication • 困ったときに会話を煙にまくことができる ◦ 「あっごめん、モナドのこと考えてた」 ▪ 話を聞いてなかったときに ◦ 「でもそれってモナド則満たしてるの?」 ▪ 相手の主張がモナド則満たしてないなと思ったときに
  47. まとめ • モナドを完全に理解した ◦ モナドはモナド則を満たす3点セット • モナドはモナドを愛する人に愛されている ◦ モナドを意識した言語は美しいし便利だと思う人もいるし、 そんなの別にいらんという人もいる。

    モナド完全に理解した