“纯”错误处理

pick a hand... need a reference

说出来可能会让你震惊，throw/catch 并不十分“纯”。当一个错误抛出的时候，我们没有收到返回值，反而是得到了一个警告！抛错的函数吐出一大堆的 0 和 1 作为盾和矛来攻击我们，简直就像是在反击输入值的入侵而进行的一场电子大作战。有了 Either 这个新朋友，我们就能以一种比向输入值宣战好得多的方式来处理错误，那就是返回一条非常礼貌的消息作为回应。我们来看一下：

  1. var Left = function(x) {
  2.   this.__value = x;
  3. }
  5. Left.of = function(x) {
  6.   return new Left(x);
  7. }
  9. Left.prototype.map = function(f) {
  10.   return this;
  11. }
  13. var Right = function(x) {
  14.   this.__value = x;
  15. }
  17. Right.of = function(x) {
  18.   return new Right(x);
  19. }
  21. Right.prototype.map = function(f) {
  22.   return Right.of(f(this.__value));
  23. }

Left 和 Right 是我们称之为 Either 的抽象类型的两个子类。我略去了创建 Either 父类的繁文缛节，因为我们不会用到它的，但你了解一下也没坏处。注意看，这里除了有两个类型，没别的新鲜东西。来看看它们是怎么运行的：

  1. Right.of("rain").map(function(str){ return "b"+str; });
  2. // Right("brain")
  4. Left.of("rain").map(function(str){ return "b"+str; });
  5. // Left("rain")
  7. Right.of({host: 'localhost', port: 80}).map(_.prop('host'));
  8. // Right('localhost')
  10. Left.of("rolls eyes...").map(_.prop("host"));
  11. // Left('rolls eyes...')

Left 就像是青春期少年那样无视我们要 map 它的请求。Right 的作用就像是一个 Container（也就是 Identity）。这里强大的地方在于，Left 有能力在它内部嵌入一个错误消息。

假设有一个可能会失败的函数，就拿根据生日计算年龄来说好了。的确，我们可以用 Maybe(null) 来表示失败并把程序引向另一个分支，但是这并没有告诉我们太多信息。很有可能我们想知道失败的原因是什么。用 Either 写一个这样的程序看看：

  1. var moment = require('moment');
  3. //  getAge :: Date -> User -> Either(String, Number)
  4. var getAge = curry(function(now, user) {
  5.   var birthdate = moment(user.birthdate, 'YYYY-MM-DD');
  6.   if(!birthdate.isValid()) return Left.of("Birth date could not be parsed");
  7.   return Right.of(now.diff(birthdate, 'years'));
  8. });
  10. getAge(moment(), {birthdate: '2005-12-12'});
  11. // Right(9)
  13. getAge(moment(), {birthdate: 'balloons!'});
  14. // Left("Birth date could not be parsed")

这么一来，就像 Maybe(null)，当返回一个 Left 的时候就直接让程序短路。跟 Maybe(null) 不同的是，现在我们对程序为何脱离原先轨道至少有了一点头绪。有一件事要注意，这里返回的是 Either(String, Number)，意味着我们这个 Either 左边的值是 String，右边（译者注：也就是正确的值）的值是 Number。这个类型签名不是很正式，因为我们并没有定义一个真正的 Either 父类；但我们还是从这个类型那里了解到不少东西。它告诉我们，我们得到的要么是一条错误消息，要么就是正确的年龄值。

  1. //  fortune :: Number -> String
  2. var fortune  = compose(concat("If you survive, you will be "), add(1));
  4. //  zoltar :: User -> Either(String, _)
  5. var zoltar = compose(map(console.log), map(fortune), getAge(moment()));
  7. zoltar({birthdate: '2005-12-12'});
  8. // "If you survive, you will be 10"
  9. // Right(undefined)
  11. zoltar({birthdate: 'balloons!'});
  12. // Left("Birth date could not be parsed")

如果 birthdate 合法，这个程序就会把它神秘的命运打印在屏幕上让我们见证；如果不合法，我们就会收到一个有着清清楚楚的错误消息的 Left，尽管这个消息是稳稳当当地待在它的容器里的。这种行为就像，虽然我们在抛错，但是是以一种平静温和的方式抛错，而不是像一个小孩子那样，有什么不对劲就闹脾气大喊大叫。

在这个例子中，我们根据 birthdate 的合法性来控制代码的逻辑分支，同时又让代码进行从右到左的直线运动，而不用爬过各种条件语句的大括号。通常，我们不会把 console.log 放到 zoltar 函数里，而是在调用 zoltar 的时候才 map 它，不过本例中，让你看看 Right 分支如何与 Left 不同也是很有帮助的。我们在 Right 分支的类型签名中使用 _ 表示一个应该忽略的值（在有些浏览器中，你必须要 console.log.bind(console) 才能把 console.log 当作一等公民使用）。

我想借此机会指出一件你可能没注意到的事：这个例子中，尽管 fortune 使用了 Either，它对每一个 functor 到底要干什么却是毫不知情的。前面例子中的 finishTransaction 也是一样。通俗点来讲，一个函数在调用的时候，如果被 map 包裹了，那么它就会从一个非 functor 函数转换为一个 functor 函数。我们把这个过程叫做 lift。一般情况下，普通函数更适合操作普通的数据类型而不是容器类型，在必要的时候再通过 lift 变为合适的容器去操作容器类型。这样做的好处是能得到更简单、重用性更高的函数，它们能够随需求而变，兼容任意 functor。

Either 并不仅仅只对合法性检查这种一般性的错误作用非凡，对一些更严重的、能够中断程序执行的错误比如文件丢失或者 socket 连接断开等，Either 同样效果显著。你可以试试把前面例子中的 Maybe 替换为 Either，看怎么得到更好的反馈。

此刻我忍不住在想，我仅仅是把 Either 当作一个错误消息的容器介绍给你！这样的介绍有失偏颇，它的能耐远不止于此。比如，它表示了逻辑或（也就是 ||）。再比如，它体现了范畴学里 coproduct 的概念，当然本书不会涉及这方面的知识，但值得你去深入了解，因为这个概念有很多特性值得利用。还比如，它是标准的 sum type（或者叫不交并集，disjoint union of sets），因为它含有的所有可能的值的总数就是它包含的那两种类型的总数（我知道这么说你听不懂，没关系，这里有一篇非常棒的文章讲述这个问题）。Either 能做的事情多着呢，但是作为一个 functor，我们就用它处理错误。

就像 Maybe 可以有个 maybe 一样，Either 也可以有一个 either。两者的用法类似，但 either 接受两个函数（而不是一个）和一个静态值为参数。这两个函数的返回值类型一致：

  1. //  either :: (a -> c) -> (b -> c) -> Either a b -> c
  2. var either = curry(function(f, g, e) {
  3.   switch(e.constructor) {
  4.     case Left: return f(e.__value);
  5.     case Right: return g(e.__value);
  6.   }
  7. });
  9. //  zoltar :: User -> _
  10. var zoltar = compose(console.log, either(id, fortune), getAge(moment()));
  12. zoltar({birthdate: '2005-12-12'});
  13. // "If you survive, you will be 10"
  14. // undefined
  16. zoltar({birthdate: 'balloons!'});
  17. // "Birth date could not be parsed"
  18. // undefined

终于用了一回那个神秘的 id 函数！其实它就是简单地复制了 Left 里的错误消息，然后把这个值传给 console.log 而已。通过强制在 getAge 内部进行错误处理，我们的算命程序更加健壮了。结果就是，要么告诉用户一个残酷的事实并像算命师那样跟他击掌，要么就继续运行程序。好了，现在我们已经准备好去学习一个完全不同类型的 functor 了。