Typescript 와 fp-ts 라이브러리를 활용한 함수형 프로그래밍

단계별 chain 정의하기

Monad 의 첫 번째 정의는 M 은 functor 인스턴스를 만족해야 함을 의미하며 g: (b: B) => M<C> 함수를 map(g): (mb: M<B>) => M<M<C>> 로 변경할 수 있다는 사실을 알 수 있습니다.

이제 문제가 발생합니다: functor 인스턴스를 위한 M<M<C>> 타입을 M<C> 로 만들어주는 연산이 필요한 상황이며 그러한 연산자를 flatten 이라 부르도록 합시다.

만약 이 연산자를 정의할 수 있다면 우리가 원하는 합성 방법을 찾을 수 있습니다:

h = flatten ∘ map(g) ∘ f

flatten ∘ map(g) 이름을 합쳐서 "flatMap" 이라는 이름을 얻을 수 있습니다!

chain 도 이 방식으로 얻을 수 있습니다

chain = flatten ∘ map(g)

이제 합성 테이블을 갱신할 수 있습니다

of 는 경우는 어떤가요? 사실 of 는 K 의 identity morphism 에서 왔습니다. K 의 임의의 identity morphism 인 1A 에 대해 A 에서 M<A> 로 매칭되는 함수가 존재합니다 (즉 of: <A>(a: A) => M<A>).

(원문) What about of? Well, of comes from the identity morphisms in K: for every identity morphism 1_A in K there has to be a corresponding function from A to M<A> (that is, of: <A>(a: A) => M<A>).

of 가 chain 에 대한 중립 원소라는 사실은 다음과 같은 종류의 흐름 제어를 가능하게 합니다:

pipe(
  mb,
  M.chain((b) => (predicate(b) ? M.of(b) : g(b)))
)

여기서 predicate: (b: B) => boolean, mb: M<B> 이며 g: (b: B) => M<B>.

마지막 질문: Monad 법칙은 어디에서 온걸까요? 법칙은 단순히 K 에서의 범주형 법칙이 TS 로 변환된 것입니다:

이제 이전에 본 중첩된 context 문제를 chain 을 통해 해결할 수 있습니다:

import { pipe } from 'fp-ts/function'
import * as O from 'fp-ts/Option'
import * as A from 'fp-ts/ReadonlyArray'

interface User {
  readonly id: number
  readonly name: string
  readonly followers: ReadonlyArray<User>
}

const getFollowers = (user: User): ReadonlyArray<User> => user.followers

declare const user: User

const followersOfFollowers: ReadonlyArray<User> = pipe(
  user,
  getFollowers,
  A.chain(getFollowers)
)

const inverse = (n: number): O.Option<number> =>
  n === 0 ? O.none : O.some(1 / n)

const inverseHead: O.Option<number> = pipe([1, 2, 3], A.head, O.chain(inverse))

지금까지 보았던 type constructor 에 대해 chain 함수를 어떻게 구현했는지 살펴봅시다:

예제 (F = ReadonlyArray)

// 함수 `B -> ReadonlyArray<C>` 를 함수 `ReadonlyArray<B> -> ReadonlyArray<C>` 로 변환합니다
const chain = <B, C>(g: (b: B) => ReadonlyArray<C>) => (
  mb: ReadonlyArray<B>
): ReadonlyArray<C> => {
  const out: Array<C> = []
  for (const b of mb) {
    out.push(...g(b))
  }
  return out
}

예제 (F = Option)

import { match, none, Option } from 'fp-ts/Option'

// 함수 `B -> Option<C>` 를 함수 `Option<B> -> Option<C>` 로 변환합니다
const chain = <B, C>(g: (b: B) => Option<C>): ((mb: Option<B>) => Option<C>) =>
  match(() => none, g)

에제 (F = IO)

import { IO } from 'fp-ts/IO'

// 함수 `B -> IO<C>` 를 함수 `IO<B> -> IO<C>` 로 변환합니다
const chain = <B, C>(g: (b: B) => IO<C>) => (mb: IO<B>): IO<C> => () =>
  g(mb())()

예제 (F = Task)

import { Task } from 'fp-ts/Task'

// 함수 `B -> Task<C>` 를 함수 `Task<B> -> Task<C>` 로 변환합니다
const chain = <B, C>(g: (b: B) => Task<C>) => (mb: Task<B>): Task<C> => () =>
  mb().then((b) => g(b)())

예제 (F = Reader)

import { Reader } from 'fp-ts/Reader'

// 함수 `B -> Reader<R, C>` 를 함수 `Reader<R, B> -> Reader<R, C>` 로 변환합니다
const chain = <B, R, C>(g: (b: B) => Reader<R, C>) => (
  mb: Reader<R, B>
): Reader<R, C> => (r) => g(mb(r))(r)