JavaプログラマのためのIOモナド

特に説明はしません。IOモナドなんて言っても、別に難しいことではなく、結局やってる事はこんな感じですというのがわかってもらえれば。もちろん、実際のHaskell処理系がこのような実装になっているという意味ではなく、JavaプログラマはこのようなイメージでIOモナドを理解すればいいのではないかという提案に過ぎないので、その点は注意してください。

package iomonad;
import java.util.Scanner;
public class IOLib {
  enum Unit{VALUE};//一つしか値を持たない型
  public static Unit UNIT = Unit.VALUE;
  /**
   * HaskellのIO 'a型に相当
   */
  public interface IO<A> {
    /**
     * IOを「実行」して、A型の値を得る処理．
     * ユーザが直接呼び出すと参照透明性を破壊する恐れがある
     * HaskellのunsafePerformIO相当．
     */
    public A perform(); //
  }
  /**
   * Haskellの'a -> 'b型に相当．要は関数を表すオブジェクト
   */
  public interface F<A, B> {
    public B apply(A arg);
  }
  // Haskellのreturn aに相当
  public static <A> IO<A> returns(final A a) {
    return new IO<A>() {
      public A perform() {
        return a; //do nothing
      }
    };
  }
  // ioA >>= f
  public static <A, B> IO<B> bind(final IO<A> ioA, final F<A, IO<B>> f) {
    return new IO<B>() {
      public B perform() {
        return f.apply(ioA.perform()).perform();
      }
    };
  }
  // ioA >> ioB
  public static <A, B> IO<B> concat(final IO<A> ioA, final IO<B> ioB) {
    return bind(ioA, new F<A, IO<B>>() {
      public IO<B> apply(A arg) {//arg is ignored
        return ioB;
      }
    });
  }
  // putStrLn str
  public static IO<Unit> putStrLn(final String str) {
    return new IO<Unit>() {
      public Unit perform() { System.out.println(str); return UNIT; }
    };
  } 
  // putStr str
  public static IO<Unit> putStr(final String str) {
    return new IO<Unit>() {
      public Unit perform() { System.out.print(str); return UNIT; }
    };
  }
  private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  // getLine
  public static IO<String> getLine = new IO<String>() {
    public String perform() { return scanner.nextLine(); }
  };
}

package iomonad;
import static iomonad.IOLib.*;
public class IOMain {
  /* ユーザプログラム */
  //putStr "please input string: " >> getLine >>= \line -> putStrLn line
  public static IO<Unit> main = concat(
    putStr("please input string: "),
    bind(
      getLine,
      new F<String, IO<Unit>>() {
        public IO<Unit> apply(String line) {
          return putStrLn(line);
        }
      }
    )
  );
  /* 言語処理系が裏側でやってくれる処理の部分 */
  public static void main(String[] args) {
    main.perform();
  }
}