haskell - 使用镜片有什么好处和坏处？

Question

Lenses似乎没有任何缺点，同时比标准 Haskell 具有显着优势:有什么理由我不应该尽可能使用镜头吗？ 是否有性能考虑？此外，模板 Haskell 是否有任何重大开销？

Answer 1

镜头形成了在数据构造函数上使用直接闭包的替代方案。因此，镜头与直接使用函数和数据构造函数具有大致相同的注意事项。

由于这个原因的一些缺点:

每次修改镜头时，都可能会导致(重新)创建大量对象。例如，如果你有这个数据结构:

A { B { C { bla = "foo" } } }

...以及 Lens A String 类型的镜头，您将创建一个新的 A , B和 C每次你“修改”那个镜头。这在 Haskell 中并不少见(创建大量对象)，但对象创建隐藏在镜头后面，因此很难将其视为潜在的性能接收器。

由于使用了“映射功能”，镜头还可能导致效率低下。例如，如果你制作一个修改列表中第 26 个元素的镜头，它可能会由于查找时间而导致很多减速。

和优点:

镜头与普通记录相结合，可以很好地与状态单子(monad)一起使用(参见 data-lens-fd 示例)，由于广泛的数据共享，这可以避免在大多数情况下重新创建大量对象。例如，参见 focus 函数，以及使用 withSomething 的类似模式Snap Web 框架中的函数。

Lenses 显然实际上并没有就地修改任何内存，因此当您需要在并发上下文中推理状态时，它们非常有用。因此，在处理各种图形时，镜头将非常有用。

然而，镜头并不总是与数据构造函数上的闭包同构。以下是一些不同之处(此处以 data-lens 作为实现):

大多数镜头实现使用某种形式的数据类型将“访问器”和“修改器”存储为一对。对于 data-lens ，它是 Store comonad .这意味着每次创建镜头时，都会因为创建数据结构而产生非常小的额外开销。

因为镜头通过一些未知的映射依赖于值，所以对垃圾收集进行推理可能会变得更加困难，并且您可能会遇到(逻辑)内存泄漏，因为您忘记了您正在使用一个非常通用的镜头，该镜头依赖于一些大块的内存。例如，一个镜头访问某个大向量中的元素，该镜头与另一个镜头组合，因此隐藏了第一个镜头，因此很难看出组合镜头仍然依赖于大量内存。

模板 Haskell 代码在编译时运行，并且不会影响镜头的运行时性能。