Either：本质、应用及工作原理

什么是 Either？

Either — 是一种从函数式编程中借鉴的代数数据类型，表示两个可能类型中恰好一个的值。在错误处理的语境中，约定如下：左类型（Left）包含问题描述，右类型（Right）— 成功的结果。

Either 的概念源自 Haskell 语言和 Either a b 类型范畴，其中 a 是左值的类型，b — 右值的类型。在移动开发中，Either 因 Kotlin 的 Arrow 库和 Swift 中的函数式方法而广受欢迎。

Either 相对于异常的主要优势 — 没有隐藏的执行路径。返回 Either 的函数在其签名中显式声明可能以错误结束。编译器控制是否处理了两种选项。

与抛出异常不同，Either 保持 数据流的透明性。调用返回 Either 的函数不需要在调用代码侧使用 try-catch — pattern-matching 或 fold 就足够了。这在采用响应式方法的架构中尤其重要，其中每个数据源返回 Either，转换链通过 map 和 flatMap 构建。

Either 如何工作：Left 和 Right 的结构

Either 由两个子类型组成：Left 和 Right。一个 Either 实例在每一时刻只能是其中之一。Kotlin 中的典型签名是 Either<E, A>，其中 E 是错误类型，A — 成功值的类型。

Left 类型：错误容器

Left 表示故障情况。与异常不同，Left 不会中断执行流 — 它只是返回一个需要处理的值。错误类型可以是任何类型：String、Int、自定义 sealed class 或领域模型。

Right 类型：成功容器

Right 包含操作的正确结果。名称反映了 “正确性” — 按照约定，Right 意味着成功。正是在 Right 上应用 map 和 flatMap 转换，从而无需检查每一步即可构建计算链。

通过 flatMap 组合 Either

flatMap — Either 组合的主要机制。如果当前值是 Right，flatMap 应用传入的函数并返回新的 Either。如果是 Left — flatMap 跳过转换并将错误传递下去。这种行为称为 short-circuit evaluation。

除了 flatMap，Either 还支持 mapLeft（用于转换错误）、fold（用于在同一个地方处理两种选项）和 getOrElse（用于提取带有默认值的值）。这些函数涵盖了所有场景：从简单的提取到 Kotlin 协程或 Swift 的 Combine 中的异步调用复杂组合。

fun parseInt(input: String): Either<String, Int> =
    input.toIntOrNull()?.let { Right(it) }
    ?: Left("无法转换：$input")

fun divide(a: Int, b: Int): Either<String, Int> =
    if (b == 0) Left("除以零")
    else Right(a / b)

val result = parseInt("10")
    .flatMap { divide(it, 2) }

Kotlin 中的 Either：实际应用

在 Kotlin 生态系统中，Either 在 Arrow 库中实现。Kotlin 标准库提供 Result，但 Either 提供更大的灵活性：任意的错误类型、通过 flatMap 组合以及对函数式模式的支持。

Arrow 库和 Either

Arrow — 一个为 Kotlin 增加 Either、Option、Validated 等类型的函数式库。Arrow.Either — 具有两个继承者的 sealed class：ArrowCore.Left 和 ArrowCore.Right。该库还提供了方便工作的扩展：.getOrElse()、.fold()、.mapLeft()。

示例：带有网络请求的 Either

让我们考虑一个真实场景 — Android 应用中可能带有错误的网络请求：无网络、服务器错误、无效响应。Either 允许将所有选项合并为一个返回类型。

sealed class NetworkError {
    data class NoConnection(val message: String): NetworkError()
    data class ServerError(val code: Int): NetworkError()
    data class ParseError(val detail: String): NetworkError()
}

suspend fun fetchUser(id: String): Either<NetworkError, User> {
    return try {
        val response = api.getUser(id)
        if (response.isSuccessful) {
            Right(response.body()!!)
        } else {
            Left(NetworkError.ServerError(response.code()))
        }
    } catch (e: IOException) {
        Left(NetworkError.NoConnection(e.message ?: ""))
    }
}

Swift 中的 Either：与标准 Result 的区别

在 Swift 中，从 5.0 版本开始出现了内置的 Result 类型，它在概念上类似于 Either，但有局限性：错误必须符合 Error 协议，成功值必须是一种类型。Swift 中的 Either 通过具有两个泛型参数的 enum 来实现。

标准 Result 与 Either 对比

Result<Success, Failure> — Swift 的内置类型，其中 Failure: Error。Either 不对错误类型施加限制，从而允许存储 String、自定义结构甚至通过嵌套 enum 存储多种错误类型。

enum Either<E, A> {
    case left(E)
    case right(A)

    func map<B>(_ transform: (A) -> B) -> Either<E, B> {
        switch self {
        case .left(let e): return .left(e)
        case .right(let a): return .right(transform(a))
        }
    }
}

let result: Either<String, Int> = .right(42)
let mapped = result.map { $0 * 2 }

何时在移动应用中使用 Either

Either 适用于需要显式且类型安全地处理错误（无需异常）的场景。让我们看看 Kotlin 和 Swift 移动开发中的主要用例。

• 网络请求 — 每个请求可能返回连接错误、服务器错误或解析错误。Either 将所有选项收集到一个类型中。
• 表单验证 — 带有自定义错误类型的 Either 能方便地表示输入字段检查的结果：无效的电子邮件或密码。
• 数据仓库 — Either 允许将来自不同来源（缓存、数据库、网络）的结果与统一的错误类型相结合。
• 命令解释器 — 如果应用程序解析用户输入或命令，Either 提供了一种类型安全的方式来报告错误。

不要对没有副作用的简单操作使用 Either — 普通的返回值更可靠且更易读。当故障是异常情况而非预期场景时，Either 也是多余的。

Either 在使用 Kotlin 协程时也很有效。返回 Either 的函数可以在协程内部调用，通过 fold 或 mapLeft 处理错误，而无需阻塞线程。这在具有 MVVM 架构的 Android 应用中尤其有用，其中每个仓库返回 Either，ViewModel 将结果转换为 UiState。

使用 Either 时的常见错误

初次接触 Either 的开发人员经常犯类似的错误。让我们看看最常见的错误及其避免方法。

• 忽略 Left — 调用 .getOrElse() 并传入默认值而不分析错误原因，使 Either 的使用失去意义。显式处理错误。
• 全局错误类型 — 在项目中将 String 或 Exception 用作所有 Either 的共同类型会降低类型安全性。创建领域 sealed class。
• 嵌套 Either — Right 内部重复的 Either（Either<E, Either<E, A>>）使阅读变得困难。使用 flatMap 进行扁平化。
• 与异常混合 — 函数返回 Either，但内部抛出异常。这与显式错误处理的思想相矛盾。