在 FRP 中实现快照

Posted 2023-02-24

【中文标题】在 FRP 中实现快照

【英文标题】：Implementing snapshot in FRP

【发布时间】：2012-03-26 10:53:57

【问题描述】：

我正在 Scala 中实现 FRP 框架，但我似乎遇到了问题。出于某种想法，这个问题我决定限制我的框架的公共接口，因此只能在“现在”中评估行为，即：

behaviour.at(now) 

这也符合 Conal 在 Fran 论文中的假设，即仅在增加的时间对行为进行评估/采样。它确实限制了 Behaviors 的转换，但除此之外，我们发现自己在表示某些输入的 Behaviors 方面存在巨大问题：

val slider = Stepper(0, sliderChangeEvent) 

使用此行为，评估未来值将是不正确的，评估过去值将需要无限量的内存（必须存储“滑块”事件中使用的所有事件）。

鉴于此限制，我在对行为的“快照”操作规范方面遇到问题。我的问题最好用一个例子来解释（使用上面提到的滑块）：

val event = mouseB // an event that occurs when the mouse is pressed 
val sampler = slider.snapshot(event) 
val stepper = Stepper(0, sampler) 

我的问题是，如果在执行此代码时发生了“mouseB”事件，那么“步进器”的当前值将是“滑块”的最后一个“样本”（最后一次发生时的值） )。如果最后一次发生的时间是过去，那么我们最终将使用过去的时间评估“滑块”，这违反了上面的规则集（以及您的原始假设）。我可以看到几种方法来解决这个问题：

我们“记录”过去（在事件中保留所有过去发生的事件）允许评估过去时间的行为（使用无限量的内存） 我们修改“快照”以采用时间参数（“此时间后的样本”）并强制该时间 >= 现在 在一个更古怪的举动中，我们可以以某种方式将 FRP 对象的创建限制为程序的初始设置，并且仅在此设置完成后才开始处理事件/输入

我也可以简单地不实现“sample”或删除“stepper”/“switcher”（但我真的不想做这两件事）。有人对此有任何想法吗？我在这里误解了什么吗？

【问题讨论】：

你知道Reactive，不是吗？

Reactive 很酷，但它打破了 FRP 中的一些想法。例如，它没有连续行为的概念：反应中的信号在不同值之间随时间离散地变化。我最初很困惑这如何适合 FRP，并在不久前问了这个问题：***.com/questions/7451317/…

另外，据我所知，Reactive 实际上并没有任何像“快照”这样的功能。

【参考方案1】：

哦，我明白你的意思了。

我认为，您的“您只能在‘现在’取样”的限制还不够严格。它需要更强大一点，以避免回顾过去。由于您使用的是now 的环境概念，我将根据它定义行为构造函数（只要now 不能仅通过执行定义来推进，根据我的最后一个答案，这会变得混乱） .例如：

Stepper(i,e) 是在区间 [now,e1] 中具有值 i 的行为（其中 e1 是 now 之后第一次出现e 的时间，以及之后最近出现的e 的值。

有了这个语义，你对 stepper 的值导致你陷入这个难题的预测被取消了，步进器现在的值为 0。我不知道这个语义是否适合你，但它对我来说似乎很自然。

【讨论】：

这是一种非常好的展示方式。我只是对试图找到一种方法来维护原始（可爱的）语义而不使用无限量的内存感到沮丧。我注意到一些实现因此删除了“步进器”和“切换器”，但它们看起来非常强大。嗯嗯。

@seadowg，Fran 语义很好，但我们迄今为止未能有效地实现它们（它们总是有这样的空间泄漏，以及相应的缓慢）。我个人在这个问题上花了大约 6 个月的时间。我们也无法确定不可能的任何原因，因此可能仍然存在解决方案。可以说它并不明显。

@luqui：在this blog post 中，Heinrich Apfelmus 指向a paper，这应该解释了为什么标准动态事件切换类型本质上是错误的。我还不够专业，看不懂，但你见过吗，如果见过，你觉得它没有说服力吗？ （有点跑题了，我知道，但是当我看到它时，我认为这在 FRP 社区中是众所周知的。）

@ehird：基本上，论文（实际上是幻灯片）认为，FRP 对应于一种类型系统中的逻辑，即时间逻辑。这是非常美丽的。但是要让它工作，你必须添加一个额外的类型参数，然后你会发现 switcher 的原始类型不好。

"可以说它并不明显。"回想起来除外。

【参考方案2】：

据我所知，您担心竞争条件：如果在代码执行时发生事件会发生什么。

纯功能代码不希望知道它会被执行。函数式技术在纯粹的环境中处于最佳状态，因此执行代码的顺序无关紧要。摆脱这种困境的一种方法是假装每次更改都发生在一段敏感的（可能是内部的）命令式代码中；假设 FRP 框架中的任何函数声明发生在 0 时间，因此在声明期间不可能发生任何更改。

任何人都不应该在声明行为和事物的代码段中睡觉，或真正做任何时间敏感的事情。本质上，与 FRP 对象一起工作的代码应该是纯的，那么您就没有任何问题。

这并不一定排除在多个线程上运行它，但为了支持您可能需要重新组织内部表示。欢迎来到 FRP 库实现的世界——我怀疑您的内部表示会在此过程中多次波动。 :-)

【讨论】：

有趣的地方。我不担心在执行此代码时是否会发生某些事情（所有这些都可能是个问题），但如果 mouseB 之前发生过。很简单，给定“快照”的定义，返回事件中的“最后一次”出现将是 (t, slider.at(t)) where t

【参考方案3】：

我对你的困惑感到困惑。我看到的方式是Stepper 将在事件发生时将行为“设置”为新值。那么，会发生以下情况：

mouseB 事件发生的瞬间，slider 行为的值将被读取 (snapshot)。该值将被“设置”到行为stepper。

所以，Stepper 确实会“记住”过去的值；关键是它只记住过去的最新值，而不是全部。

在语义上，最好将Stepper 建模为luqui 提出的函数。

【讨论】：

是的，如果我们不允许过去的抽样。我的问题是，如果我们使用过去发生过的事件调用行为的快照，我们将使用过去的时间（我不想允许）对该行为进行采样。步进器用于帮助示例。

@seadowg：啊，我明白了。你有两个选择：要么你确保在某个时候，过去就在现在，即你已经“走过了过去的事件”。或者你必须修剪你刚刚意识到的过去发生的事情。这些是避免时间泄漏的唯一方法（= 记住过去无限量的数据）。一般来说，累积和动态事件切换不能随意组合，必须有一些限制。