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Either 初體驗

Sam Xiao's Avatar 2020-12-16

當 Runtime 出現錯誤且希望執行隨時中斷時，Imperative 會使用 Exception，但 Function Pipeline 並不支援 Exception，需使用 Either 取代。

Version

Sanctuary 3.1.0

try … catch

import { pipe, add } from 'ramda'

let div = x => y => {
  if (y === 0) throw Error ('Can not divide by zero')
  else return x / y
}

let f = x => pipe (
  div (x),
  add (1)
)

f (2) (1) // ? 
f (2) (0) // ?

第 3 行

let div = x => y => {
  if (y === 0) throw Error ('Can not divide by zero')
  else return x / y
}

最典型的 Exception 就是 除以 0，傳統會使用 throw Error 發出 Exception。

第 8 行

let f = x => pipe (
  div (x),
  add (1)
)

throw 最大問題是與 Function Pipeline 格格不入，我們無法在 Function Pipeline 內使用 try catch 處理 Exception。

either000

Either

import { pipe, Left, Right, map, add } from 'sanctuary'

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (add (1))
])

f (2) (1) // ?
f (2) (0) // ?

第 3 行

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

div 改回傳 Either，若失敗則回傳 Left，成功則回傳 Right。

Left
a -> Either a b
將 Exception 包在 Left 內

a：任意值

Either a b：回傳 Either

Right
b -> Either a b
將正確結果包在 Right 內

b：任意值

Either a b：回傳 Either

第 8 行

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (add (1))
])

由於 div 回傳 Either，這使得 Function Pipeline 得以繼續，只要使用 map 繼需接 add (1) 即可。

either001

Either Chain

import { pipe, Left, Right, map, add, mult } from 'sanctuary'

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (add (1)),
  map (mult (2))
])

f (2) (1) // ?
f (2) (0) // ?

Either 價值在於後續處理。

若你想在 add 之後繼續在 Number 使用 mult (2)，可繼續 map (mult (2)) ，而不用擔心過程中出現 Exception，反正過程中只要出現 Exception 就會回傳 Left 並終止後續 map 處理。

反之若你提早 either 成一般值，後面的運算就必須自行承擔 Exception 風險。

所以我們都會希望 function 能回傳 Either，只有在最後要顯示時才用 either 從 Either 內取出。

either004

Composition Law

import { pipe, Left, Right, map, add, mult } from 'sanctuary'

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

let transform = pipe ([
  add (1),
  mult (2)
])  

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform)
])

f (2) (1) // ?
f (2) (0) // ?

第 8 行

let transform = pipe ([
  add (1),
  mult (2)
])  

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform)
])

Either 必須使用 map 才能改變其內部值，因此可能發現一堆 map。

Either 支援 composition law，可將 pure function 先使用 pipe 組合起來，一次傳給 map 即可。

either005

either

import { pipe, Left, Right, map, add, mult, either, show, I } from 'sanctuary'

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

let transform = pipe ([
  add (1),
  mult (2)
])  

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform),
  either (show) (I)
])

f (2) (1) // ?
f (2) (0) // ?

Either 畢竟無法用於顯示，因此必須從 Either 取出內部值。

13 行

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform),
  either (show) (I)
])

使用 either 從 Either 取出內部值。

either
(a -> c) -> (b -> c) -> Either a b -> c
從 Either 取出內部值

a -> c：處理 Left 的 function

b -> c：處理 Right 的 function

Either a b：data 為 Either

c：回傳 Either 內部值

either002

fromEither

import { pipe, Left, Right, map, add, mult, fromEither } from 'sanctuary'

let div = x => y => 
  y === 0 ? 
  Left ('Can not divide by zero') : 
  Right (x / y)

let transform = pipe ([
  add (1),
  mult (2)
])  

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform),
  fromEither (0)
])

f (2) (1) // ?
f (2) (0) // ?

13 行

let f = x => pipe ([
  div (x),
  map (transform),
  fromEither (0)
])

若需求是只要有 Exception 不必顯示錯誤訊息，顯示 0 即可，可簡單使用 fromEither。

fromEither
b -> Either a b -> b
從 Either 取出內部值

b：提供 Left 預設值

Either a b：data 為 Either

b：回傳 Either 內部值

either003

Conclusion

  • FP 必須使用 Either 處理 Exception，因為 try catch 無法在 Function Pipeline 下使用
  • Either 支援 composition law，可將 pure function 先抽出來，避免一堆 map 出現
  • 將 Exception 包在 Either 內，使得 Function Pipeline 得以繼續，重點是我們還能如 Maybe 一樣繼續在 Either 內處理，直到最後再使用 either 或 fromEither 取出

Reference

Sanctuary, Either
LogRocket, Elegant Error Handling with the JavaScript Either Monad
Michele Riva, Handling Exception Using the Either Monad in JavaScript

# Sanctuary