haskell - Haskell 中的所有图形和网络库是如何实现的？

Question

我才开始学习 Haskell。我读过它是一种纯函数式语言，其中的所有内容都是不可变的。因此，诸如输入输出、写入和读取数据库之类的事情会导致状态的可变性。我知道 Haskell 中有一个叫做 monads 的东西，它允许在 Haskell 中使用命令式特性，例如 IO Monad .但我很有趣的是，Haskell 中所有必要的事情都是在 monad 的帮助下实现的吗？在 HackageDB 上有很多包可以处理 3d 图形、数据库、解析 HTML、编写 Web 服务器等等。
这一切背后的总体思路是什么？是什么让 Haskell 保持纯粹并同时适用于编写所有这些？我希望有人会为我澄清这一点。提前致谢!

Answer 1

我通过下面的类比来理解这些东西，我将用 JavaScript 来表达。

如何表达一个有副作用的计算？

1.一个函数

这显然是首先想到的:

var launchRockets = function () {
  prepareRockets( queryDBForPreparationParameters() )
  launchAllPreparedRockets()
  outputResults()
}

你可以看到一个有效的函数调用了一堆其他有效的函数，这些函数本身可以产生未知的效果以及随之而来的所有后果。

2. 使用说明

表达这一点的另一种方式是编写一组指令，描述这些有效的计算，以便稍后执行某些函数。 (曾经编写过 SQL 查询吗？)

var launchRocketsInstructions = [
  {
    description: "Prepare rockets",
    parameters: {
      description: "Query a DB for preparation parameters"
    }
  },
  {
    description: "Launch all prepared rockets"
  },
  {
    description: "Output results"
  }
]

那么我们在第二个例子中看到了什么？我们看到一个不可变的数据树来描述计算而不是立即执行它。这里没有副作用，为了组成这个数据树，我们当然可以使用纯函数。这就是 Haskell 中副作用的本质所在。该语言提供的所有基础设施:单子(monad)、 IO , do -notation - 这些只是工具和抽象，可简化您编写单个指令树的任务。

当然，要真正执行这些指令，最终将不得不逃入副作用的狂野世界。如果是 JavaScript，它将类似于 execute(launchRocketsInstructions) ，在 Haskell 的情况下，它是执行您使用函数 main 生成的指令树的根的运行时。主模块，它成为程序的单一入口点。因此，Haskell 的副作用实际上发生在语言范围之外，这就是为什么它是纯粹的。