作者单子（Writer Monad）和状态单子（State Monad）实际上是相同的吗？

Question

这里有一个很棒的教程（链接），它似乎表明Writer Monad基本上是一个特殊情况的元组对象，代表(A,B)。Writer在左侧（即A）累积值，并且A有相应的Monoid（因此可以累积或修改状态）。如果A是一个集合，则它会进行累积。

State Monad也处理内部元组的对象。它们都可以进行flatMap、map等操作。对我来说，操作似乎是相同的。它们有什么不同之处？（请用Scala示例回复，我不熟悉Haskell）。谢谢！

- jordan3

Answer 1

这两个单子相互关联的直觉是正确的，区别在于Writer更加受限，因为它不允许您读取积累的状态（直到您在最后一刻才能查看）。在Writer中，您可以对状态执行的唯一操作是将更多的内容添加到末尾。

更简明地说，State[S, A]是S => (S, A)的一种包装，而Writer[W, A]是(W, A)的一种包装。

考虑以下对Writer的使用：

import scalaz._, Scalaz._

def addW(x: Int, y: Int): Writer[List[String], Int] =
  Writer(List(s"$x + $y"), x + y)

val w = for {
  a <- addW(1, 2)
  b <- addW(3, 4)
  c <- addW(a, b)
} yield c

现在，我们可以运行计算：

scala> val (log, res) = w.run
log: List[String] = List(1 + 2, 3 + 4, 3 + 7)
res: Int = 10

我们可以用同样的方法处理State：

def addS(x: Int, y: Int) =
  State((log: List[String]) => (log |+| List(s"$x + $y"), x + y))

val s = for {
  a <- addS(1, 2)
  b <- addS(3, 4)
  c <- addS(a, b)
} yield c

接着：

scala> val (log, res) = s.run(Nil)
log: List[String] = List(1 + 2, 3 + 4, 3 + 7)
res: Int = 10

然而，这种方法略显冗长，我们也可以使用State做许多其他的事情，这是Writer所不能做到的。

因此，故事的寓意是，只要可能，应该使用Writer。你的解决方案将更加清晰、简洁，并且你会得到使用适当抽象的满足感。

然而，很多时候Writer并不能提供你所需要的全部功能，在这些情况下，State将会在那里等待你。

- Travis Brown

Answer 2

tl;dr 状态是可读可写的，而作者只能写。

使用状态，您可以访问先前存储的数据，并在当前计算中使用此数据：

def myComputation(x: A) =
  State((myState: List[A]) => {
        val newValue = calculateNewValueBasedOnState(x,myState)
        (log |+| List(newValue), newValue)
  })

使用Writer，您可以将数据存储在某些您无法访问的对象中，您只能向该对象写入数据。

- javier

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另一个答案似乎暗示了Writer允许在最后一次读取累积值：“它不允许您读取累积状态（直到您在最后结算）”。累积一些值但永远无法读取它，这有什么意义呢？ - Răzvan Flavius Panda

@RăzvanFlaviusPanda 我认为记录器是编写者的标准示例，这种情况下，您希望将内容写入文件或第三方系统，并且程序的其余部分不应关心或访问日志。 - javier