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延续抽象副作用：Gleam 中延续的应用及业务逻辑抽象实现

news 2026/7/17 9:25:53

用延续（Continuations）抽象副作用

将错误表示为值是编写可靠程序的强大工具。结果值可以包装所需的值，也可以包含计算失败原因的信息。显式的结果类型在类型系统中体现了失败的可能性，返回结果的函数会迫使调用者处理失败情况。结果类型是一个更广泛模式的具体实例，Promise 表示异步计算，返回一个 Promise 时，调用者必须等待计算完成才能访问值。结果类型和 Promise 各自跟踪计算的特定细节，若要对计算细节进行泛化，可以使用延续。使用延续意味着：“我不清楚你将如何获取值，但当你获取到之后，接下来应该这样处理。”Filinski 在 1994 年发表的论文《Representing Monads》中证明，延续可以表示任何单子，比如结果类型和 Promise。本文不会深入探讨证明的数学原理，而是展示如何在 Gleam 中使用延续。

一个示例

我们使用一个 `fetch` 函数，它根据键返回对应的值。这个函数由调用者提供，接受一个 `String` 类型的键，并返回一个 `String` 类型的值。将 `fetch` 作为参数传入，能让我们根据需要从不同数据源中获取值。一个简单的 `fetch` 实现可以忽略键，始终返回 "yes"。业务逻辑如下：对于一个固定的键列表，将每个键转换为大写，然后返回关联值的长度。

企业级需求

我们的 `simple_func` 运行良好，业务开始拓展。业务逻辑保持不变，但企业客户的数据存储方式多种多样。有些 `fetch` 实现无法总是返回值。为了处理这种情况，我们创建了一个新的业务逻辑版本，其中 `fetch` 返回一个 `Result(String, Nil)`。这个新函数取得了不错的效果，不久后又有了对异步数据存储的需求。另一个接受返回 `Promise(String)` 的 `fetch` 函数的实现解决了这个问题。此时，我们有了三个实现来满足所有不同的需求。每个版本的业务逻辑相同，函数也很相似，但我们没有在不同实现之间复用业务逻辑。更糟糕的是，我们还面临着对可能失败的异步实现的需求，即 `fetch` 返回 `Promise(Result(String, Nil))`。我们无法复用之前的可能失败或异步的实现，需要为函数编写第四个实现。

缺失的抽象

不同实现之间的差异仅在于 `fetch` 执行的计算类型：直接计算、可能失败的计算、异步计算或其他类型。每个实现的共同点是如何创建键，以及在值可用时如何处理它。延续允许我们表示这种“前后”关系，同时对计算类型进行泛化。我们创建一个新的版本，接受返回 `Continuation(t, String)` 的 `fetch`。这个任务现在对计算类型进行了泛化。调用者将通过提供的 `fetch` 实现来选择 `t` 的具体类型。为了提取最终值，调用者需要提供一个最终回调函数。基于延续的任务的调用者通常被称为运行器或解释器。

简单运行器

在简单情况下，`fetch` 没有额外的副作用，并且总是返回一个字符串。它仍然返回一个延续，因此最终值用 `continuation.return` 包装。由于最终值会被解包，所以将恒等函数作为最终回调函数传入。这个简单运行器返回一个 `List(Int)`，表明 `fetch` 本身是可靠且同步的。