ReaderTパターン

ReaderTとEnvを使ってアプリケーション全体で使うような環境変数を管理する

つまり、global変数を純粋さを保って扱う方法

ここでの環境変数とは、本番と開発で異なる処理が欲しい部分のflugのようなもの

例えば

Logの出力レベルとか、

baseURLとか、

DBアクセスとか

ログイン状態で開発できるようにするためのcurrentUserとか

こういった環境変数の渡し方はいくつか考えられるが、その中でも筋の良い方法の1つがReaderTパターン

Envとは、それらのglobalな環境変数を管理する自分で定義したrecord

StateやWriterではなく。

main関数内で、Envを作ってglobal環境として登録する

その際に、できる限りIOなどが入れ込まないように注意する

ReaderTパターンの短所

ボイラプレートが多い

Envのfieldごとに型クラスを定義していくので、Envが大きいほどボイラプレートが増える

解決策

関連

ReaderTパターンからボイラープレートをなくす

3層に分けるアーキテクチャ

その内の1層でReaderTパターンを使う

実装例

これはHaskell Cakeの実装例だが、部分的にReaderTパターンも含まれている

NESエミュレータ

参考

本家

なぜReader+IORefなのか、他の選択肢(State, Writer)は何故ダメなのか

解説を交えた小さな例

syntax highlightがないのでコードが読みづらい

「ReaderTパターンとは、ReaderTとIORefの組み合わせ」というものではない

そもそも可変参照はIORefである必要はない

TVarやIOでも良い

また、その組み合わせ自体が嬉しい点というわけでもない

グローバル変数が用意できればいい、ってだけの話でもない？

だってそれだったらそんなコトしなくても普通に

数ジェネレータの初期化

データーベースプールの設定

一時ディレクトリを作りファイルにストアしたり

WriterTとStateTを避ける

普通に考えれば可変参照(e.g. IORef)よりも、WriterやStateを使ったほうが純粋になって良さそう

でも避けるべき、何故か？

Writer, Stateの問題点

ランタイム例外があると状態を失ってしまう

並行プログラミング時の結果が実装依存になる

ExceptTを避ける

一般的にアプリケーションを作るためにはExceptは要るだろう？

けど、ReaderTパターンならExceptTを使わずに同様のことができるよ、という感じの文脈かな

ReaderTのみを使う

他のモナドを使用してモナド変換子を積み上げる必要もない

GHCの最適化もうまく効く

main内でEnvの初期化をしている

例としてEnvの中身は2種類

log用と、balance用

問題点

logSomething

この問題点が問題点である理由

型から責務が読み取りづらい

テストがしづらい

この解決としてHas型クラスを使う

また、そのinstanceを2つ定義した

ボイラープレートは増えた

型を見ればそれがわかるし、

実際そういう制約があるので安全

テストも書きやすくなった

このボイラープレートを端折るためにLensを使う

この部分

code:hs

makeLensesWith camelCaseFields ''Env

とかこの部分

code:hs

modify f = do

env <- ask

liftIO $ atomically $ modifyTVar' (env^.balance) f

しかしまだ問題がある

lens使ってないver

これでうまくいくの不思議

この辺の記述がよくわからない

が，そうではない

頭おかしい

あなたは，「それは純粋でなく，ランタイム例外を投げる」と思うかもしれない．

stateがふさわしくない理由

pursの例

参考

Stateモナドと、IORefモナドのパフォーマンスの比較

↓この辺はReaderTの本質とはややそれるが、これはこれでまとめといても良いものな気もする

めちゃくちゃ単純化したら

Readerモナドのみでは、環境から読み込むことしか出来ない

しかし、evalではAssignなど環境を書き換える必要も出てくる

そこでIORefと組み合わせる

ReaderとIORefを組み合わせることで、

Readr→envを持ち回さなくていい

IORef→envの書き換えができる

IORef & Readerについて

簡単な例

code:hs

import Data.IORef

import Control.Monad.Reader

import Control.Monad.State

dup :: ReaderT Env IO ()

dup = do

env <- ask

liftIO $ do

x <- readIORef env

writeIORef env (x ++ x)

main = do

runReaderT dup env

readIORef env

もうちょいやる

code:hs

import Data.IORef

import Control.Monad.Reader

import Control.Monad

import Control.Monad.State

import Control.Monad.Trans

newtype Eval a = Eval (ReaderT Env IO a)

deriving ( Functor

, Applicative

, Monad

, MonadReader Env

, MonadIO

)

dup :: Eval ()

dup = do

env <- ask

-- 一行で書くなら liftIO $ modifyIORef env ((:) 3)

xs <- liftIO $ readIORef env

liftIO $ writeIORef env (3:xs)

runEval :: Eval a -> Env -> IO a

runEval (Eval m) = runReaderT m

main = do

env <- newIORef []

runEval dup env

readIORef env

purs

code:purs(hs)

module Env where

import Prelude

import Control.Monad.Reader.Class (class MonadAsk)

import Control.Monad.Reader.Trans (ReaderT, ask, runReaderT)

import Data.List (List(..), (:))

import Effect (Effect)

import Effect.Class (class MonadEffect, liftEffect)

import Effect.Ref as Ref

type Environment = Ref.Ref (List Int)

newtype Env a = Env (ReaderT Environment Effect a)

derive newtype instance bindEnv ∷ Bind Env

derive newtype instance monadAskEnv :: MonadAsk Environment Env

derive newtype instance monadEffectEnv :: MonadEffect Env

dup :: Env Unit

dup = do

env <- ask

-- 一行で書くなら liftEffect $ Ref.modify_ ((:) 3) env

xs <- liftEffect $ Ref.read env

liftEffect $ Ref.write (3:xs) env

runEval :: ∀ a. Env a -> Environment -> Effect a

runEval (Env m) = runReaderT m

main :: Effect (List Int)

main = do

env <- Ref.new Nil

runEval dup env

Ref.read env