Scala 中的 Future[Option] 用于理解

Question

我有两个返回 Futures 的函数。我正在尝试使用 for-yield 理解将修改后的结果从第一个函数提供给另一个函数。

这种方法有效：

  val schoolFuture = for {
    ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)
    sid = ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId)
    s <- schoolStore.getSchool(sid.get) if sid.isDefined
  } yield s

但是，我对其中的“if”不满意，看来我应该能够使用地图。

但是当我尝试使用地图时：

  val schoolFuture: Future[Option[School]] = for {
    ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)
    sid = ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId)
    s <- sid.map(schoolStore.getSchool(_))
  } yield s

我得到一个编译错误：

[error]  found   : Option[scala.concurrent.Future[Option[School]]]
[error]  required: scala.concurrent.Future[Option[School]]
[error]         s <- sid.map(schoolStore.getSchool(_))

我尝试了一些变体，但没有发现任何有吸引力的东西。谁能提出更好的理解和/或解释我的第二个例子有什么问题？

这是一个使用 Scala 2.10 的最小但完整的可运行示例：

import concurrent.{Future, Promise}

case class User(userId: Int)
case class UserDetails(userId: Int, schoolId: Option[Int])
case class School(schoolId: Int, name: String)

trait Error

class UserStore {
  def getUserDetails(userId: Int): Future[Either[Error, UserDetails]] = Promise.successful(Right(UserDetails(1, Some(1)))).future
}

class SchoolStore {
  def getSchool(schoolId: Int): Future[Option[School]] = Promise.successful(Option(School(1, "Big School"))).future
}

object Demo {
  import concurrent.ExecutionContext.Implicits.global

  val userStore = new UserStore
  val schoolStore = new SchoolStore

  val user = User(1)

  val schoolFuture: Future[Option[School]] = for {
    ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)
    sid = ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId)
    s <- sid.map(schoolStore.getSchool(_))
  } yield s
}

Answer 1

（已编辑以给出正确答案！）

这里的关键是Future 和Option 不要在for 内编写，因为没有正确的flatMap 签名。提醒一下，对于像这样的脱糖剂：

for ( x0 <- c0; w1 = d1; x1 <- c1 if p1; ... ; xN <- cN) yield f
c0.flatMap{ x0 => 
  val w1 = d1
  c1.filter(x1 => p1).flatMap{ x1 =>
    ... cN.map(xN => f) ... 
  }
}

（其中任何if 语句都会将filter 抛出到链中——我只给出了一个示例——而equals 语句只是在链的下一部分之前设置变量）。由于你只能flatMap其他Futures，所以每个语句c0，c1，...除了最后一个最好产生一个Future。

现在，getUserDetails 和 getSchool 都产生 Futures，但 sid 是 Option，所以我们不能把它放在 <- 的右侧。不幸的是，没有干净的开箱即用的方法来做到这一点。如果o 是一个选项，我们可以

o.map(Future.successful).getOrElse(Future.failed(new Exception))

将Option 变成已经完成的Future。所以

for {
  ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)  // RHS is a Future[Either[...]]
  sid = ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId)  // RHS is an Option[Int]
  fid <- sid.map(Future.successful).getOrElse(Future.failed(new Exception))  // RHS is Future[Int]
  s <- schoolStore.getSchool(fid)
} yield s

会成功的。这比你拥有的更好吗？疑。但是如果你

implicit class OptionIsFuture[A](val option: Option[A]) extends AnyVal {
  def future = option.map(Future.successful).getOrElse(Future.failed(new Exception))
}

然后突然之间，理解又变得合理了：

for {
  ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)
  sid <- ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId).future
  s <- schoolStore.getSchool(sid)
} yield s

这是编写此代码的最佳方式吗？可能不是;它依赖于将None 转换为异常，仅仅是因为您当时不知道还能做什么。由于Future 的设计决策，这很难解决；我建议您的原始代码（调用过滤器）至少是一种很好的方法。

Answer 2

This answer 到关于Promise[Option[A]] 的类似问题可能会有所帮助。只需将Future 替换为Promise。

我从您的问题中推断出getUserDetails 和getSchool 的以下类型：

getUserDetails: UserID => Future[Either[??, UserDetails]]
getSchool: SchoolID => Future[Option[School]]

由于您忽略了来自Either 的失败值，而是将其转换为Option，因此您实际上有两个A => Future[Option[B]] 类型的值。

一旦你有一个Future 的Monad 实例（scalaz 中可能有一个实例，或者你可以按照我链接的答案编写你自己的实例），将OptionT 转换器应用于你的问题看起来像这样：

for {
  ud  <- optionT(getUserDetails(user.userID) map (_.right.toOption))
  sid <- optionT(Future.successful(ud.schoolID))
  s   <- optionT(getSchool(sid))
} yield s

请注意，为了保持类型兼容，ud.schoolID 被包装在一个（已经完成的）Future 中。

这种理解的结果将具有类型OptionT[Future, SchoolID]。您可以使用转换器的run 方法提取Future[Option[SchoolID]] 类型的值。

Answer 3

如果Option[School] 是None，您希望发生什么行为？你希望未来失败吗？有什么样的例外？你希望它永远不会完成吗？ （这听起来是个坏主意）。

无论如何，for 表达式中的 if 子句取消了对 filter 方法的调用。 Future#filter上的合约是这样的：

如果当前未来包含满足谓词的值， 新的未来也将保持这种价值。否则，结果 future 将失败并返回 NoSuchElementException。

等一下：

scala> None.get
java.util.NoSuchElementException: None.get

如您所见，None.get 返回完全相同的内容。

因此，摆脱if sid.isDefined 应该可以工作，并且应该会返回一个合理的结果：

  val schoolFuture = for {
    ud <- userStore.getUserDetails(user.userId)
    sid = ud.right.toOption.flatMap(_.schoolId)
    s <- schoolStore.getSchool(sid.get)
  } yield s

请记住，schoolFuture 的结果可以是 scala.util.Failure[NoSuchElementException] 的实例。但你还没有描述你想要的其他行为。

Answer 4

我们在 Future[Option[T]] 上做了一个小的包装器，它就像一个 monad（甚至没有人检查过任何 monad 法则，但是有 map、flatMap、foreach、filter 等等）-MaybeLater。它的行为远不止异步选项。

那里有很多臭代码，但至少作为示例可能会有用。 顺便说一句：有很多未解决的问题（例如here。）

Answer 5

使用https://github.com/qifun/stateless-future 或https://github.com/scala/async 进行A-Normal-Form 转换更容易。