Scala的Monocle中的列表过滤

Question

考虑以下代码：

case class Person(name :String)
case class Group(group :List[Person])

val personLens = GenLens[Person]
val groupLens = GenLens[Group]

我如何根据Person的特定属性，例如：

"过滤"出选择中的某些人，而不是通过索引来进行过滤？

val trav :Traversal[Group, Person] = (groupLens(_.group) composeTraversal filterWith((x :Person) => /*expression of type Boolean here */))

我只发现了filterIndex函数，它仅基于索引包含列表中的元素，但这不是我想要的。

filterIndex使用类型为：(Int => Boolean)的函数

而我需要：

filterWith（虚构名称），它接受一个(x => Boolean)，其中x具有列表元素的类型，即在此简短示例中的Person。

这似乎非常实用和常见，我认为有人已经考虑过这一点，但我（必须承认我的理解有限）不知道为什么不能这样做。

我是否错过了这个功能，它尚未实现，还是出于某种原因根本不可能（如果您有时间，请解释一下）？

谢谢。

- Lazarus535

Answer 1

一个糟糕的版本

我将开始尝试编写类似于这样的东西。我在这里使用了一个简单的列表版本，但如果您愿意，您可以使用更高级的方式（例如Traverse）。

import monocle.Traversal
import scalaz.Applicative, scalaz.std.list._, scalaz.syntax.traverse._

def filterWith[A](p: A => Boolean): Traversal[List[A], A] =
  new Traversal[List[A], A] {
    def modifyF[F[_]: Applicative](f: A => F[A])(s: List[A]): F[List[A]] =
      s.filter(p).traverse(f)
  }

然后：

import monocle.macros.GenLens

case class Person(name: String)
case class Group(group: List[Person])

val personLens = GenLens[Person]
val groupLens = GenLens[Group]

val aNames = groupLens(_.group).composeTraversal(filterWith(_.name.startsWith("A")))

val group = Group(List(Person("Al"), Person("Alice"), Person("Bob")))

最后：

scala> aNames.getAll(group)
res0: List[Person] = List(Person(Al), Person(Alice))

它运作了！

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为什么它不好

它可以工作，但是...

scala> import monocle.law.discipline.TraversalTests
import monocle.law.discipline.TraversalTests

scala> TraversalTests(filterWith[String](_.startsWith("A"))).all.check
+ Traversal.get what you set: OK, passed 100 tests.
+ Traversal.headOption: OK, passed 100 tests.
! Traversal.modify id = id: Falsified after 2 passed tests.
> Labels of failing property: 
Expected List(崡) but got List()
> ARG_0: List(崡)
! Traversal.modifyF Id = Id: Falsified after 2 passed tests.
> Labels of failing property: 
Expected List(ᜱ) but got List()
> ARG_0: List(ᜱ)
+ Traversal.set idempotent: OK, passed 100 tests.

三分之二不是很好。

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稍微好一点的版本

让我们重新开始：

def filterWith2[A](p: A => Boolean): Traversal[List[A], A] =
  new Traversal[List[A], A] {
    def modifyF[F[_]: Applicative](f: A => F[A])(s: List[A]): F[List[A]] =
      s.traverse {
        case a if p(a) => f(a)
        case a => Applicative[F].point(a)
      }
  }

val aNames2 = groupLens(_.group).composeTraversal(filterWith2(_.name.startsWith("A")))

然后：

scala> aNames2.getAll(group)
res1: List[Person] = List(Person(Al), Person(Alice))

scala> TraversalTests(filterWith2[String](_.startsWith("A"))).all.check
+ Traversal.get what you set: OK, passed 100 tests.
+ Traversal.headOption: OK, passed 100 tests.
+ Traversal.modify id = id: OK, passed 100 tests.
+ Traversal.modifyF Id = Id: OK, passed 100 tests.
+ Traversal.set idempotent: OK, passed 100 tests.

好的，更好了！

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为什么它仍然不好

Traversal的"真实"法则没有编码在Monocle的TraversalLaws中（至少目前还没有），而我们还希望类似于下面这样的内容能够保持：

对于任何f：A => A和g：A => A，t.modify(f.compose(g))应该等于t.modify(f).compose(t.modify(g))。

让我们来试一试：

scala> val graduate: Person => Person = p => Person("Dr. " + p.name)
graduate: Person => Person = <function1>

scala> val kill: Person => Person = p => Person(p.name + ", deceased")
kill: Person => Person = <function1>

scala> aNames2.modify(kill.compose(graduate))(group)
res2: Group = Group(List(Person(Dr. Al, deceased), Person(Dr. Alice, deceased), Person(Bob)))

scala> aNames2.modify(kill).compose(aNames2.modify(graduate))(group)
res3: Group = Group(List(Person(Dr. Al), Person(Dr. Alice), Person(Bob)))

所以我们又没有运气了。我们的filterWith合法的唯一方式是承诺永远不使用可能改变谓词结果的参数来调用modify。

这就是为什么filterIndex是合法的——它的谓词以一个modify无法触及的参数作为参数，因此您无法违反t.modify(f.compose(g)) === t.modify(f).compose(t.modify(g))法则。

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故事寓意

你可以编写一种不合法的 Traversal，用它进行非法过滤操作，并且经常使用它，很有可能不会对你造成伤害，也不会让人认为你是一个可怕的人。如果你想这么做，就去做吧。不过，在一个好的镜头库中，你很可能永远看不到 filterWith。

- Travis Brown

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谢谢。非常好的答案！ - Lazarus535

Answer 2

你可以使用 UnsafeSelect，https://www.optics.dev/Monocle/docs/unsafe_module.html#unsafeselect。最初的回答。

import monocle.macros.GenLens
import org.scalatest.FunSuite
import monocle.function.all._
import monocle.unsafe.UnsafeSelect

case class Person(name :String, age: Int)
case class Group(group :List[Person])


class Example extends FunSuite{

  test("filter elements of list") {

    val group = Group(List(Person("adult1", 2), Person("adult2", 3), Person("child", 4)))

    val filteredGroup = (GenLens[Group](_.group) composeTraversal each composePrism UnsafeSelect.unsafeSelect(_.name.startsWith("adult")) composeLens GenLens[Person](_.age) set 18) (group)

    assert(filteredGroup.group.filter(_.name.startsWith("adult")).map(_.age) == List(18, 18))
  }

}

- fjab