功能反应式编程的"信号"表示是否正确？

Question

我一直在研究FRP,发现了一堆不同的实现.我见过的一个模型是我将其称为"信号"表示的模型.这一基本要素将事件和行为结合到一个实体中.

首先,Signal是一个值为行为的对象.其次,信号有一个事件'流',可以作为标准数据结构查看和操作(您可以在信号上使用'each','map'和'filter'等来定义事件如何反应).例如,我可以这样做(其中'时间'是时间的信号表示):

time.each { t => print(t) } // every time there is a 'tick' the current time is printed
a = time * 5 //where 'a' would be a dynamic value always up to date with time

FRP的这种表示是正确的还是有问题？我非常喜欢它的工作方式以及个人描述的简单方法,但我不确定它的正确性.

Answer 1

不幸的是,将"事件"和"行为"合并为单个实体"信号"并不能很好地工作.

我所知道的大多数基于信号的FRP实现最终会创建一个类似于"事件"的附加类型

type Event a = Signal (Maybe a)

因此,事件的概念不会消失,也没有真正的简化.事实上,我认为信号类型是语义合并.信号很受欢迎,因为它们更容易实现.

反对信号的主要论据是它们不能代表连续的时间行为,因为它们必须迎合离散事件.在Conal Elliott 最初的愿景中,行为是简单的连续时间函数

type Behavior a = Time -> a
-- = function that takes the current time as parameter and returns
--   the corresponding value of type  a

相反,信号始终是离散的,并且通常与固定的时间步长相关联.(可以在可变时间步长信号的基础上实现事件和行为,但它本身并不是一个好的抽象.)将此与事件流进行比较

type Event a = [(Time,a)]
-- list of pairs of the form (current time, corresponding event value)

其中个别事件不一定以规则间隔的时间间隔发生.

行为和事件之间区别的论点是它们的API非常不同.重点是他们有不同的产品类型:

(Behavior a , Behavior b) = Behavior (a,b)
(Event a    , Event b   ) = Event (a :+: b)

用语言来说:一对行为与对的行为相同,但是一对事件与来自任一组件/通道的事件相同.另一点是有两个操作

(<*>) :: Behavior (a -> b) -> Behavior a -> Behavior b
apply :: Behavior (a -> b) -> Event a    -> Event b

它们具有几乎相同的类型,但语义却截然不同.(第一个参数更改时,第一个更新结果,而第二个参数更改时,第一个更新结果.)

总结一下:信号可用于实现FRP,对于尝试新的实现技术很有价值,但对于只想使用FRP的人来说,行为和事件是更好的抽象.

(完全披露:我在Haskell中实现了一个名为reactive-banana的FRP库.)