Chapter 11. Lazy computations, continuations, and the beauty of monadic composition

为什么“现在算还是以后算”属于程序语义

函数式组合不只关心输入输出值，还关心计算何时启动、是否重复、失败是否缓存、资源是否仍有效。把昂贵查询包装成function会延迟执行，却不自动memoize；把它包装成Lazy<T>通常共享一次结果，却又引入并发publication和异常缓存策略。Continuation则把“算完以后做什么”变成参数，使外层可以围住内层的resource与outcome。

先预测：lambda创建时会执行body吗；同一个deferred function调用两次只查一次库吗；Lazy<T>失败后默认一定重试吗；Try应捕获所有Exception吗；transaction middleware能在返回deferred query前dispose connection吗。答案都是否。

The virtue of laziness

Eager expression在construction point立刻求值；thunk Func<T>把computation变成可调用值，每次调用通常重新执行；memoized lazy cell则在第一次demand后保存value。Laziness可避免未使用分支、建立infinite sequence、推迟昂贵I/O，但它也把failure和cost从定义处移动到消费处，reviewer必须追踪真正的evaluation boundary。

Func<Report> deferred = () => repository.BuildReport(day);
Lazy<Report> shared = new(
    () => repository.BuildReport(day),
    LazyThreadSafetyMode.ExecutionAndPublication);
 
var first = shared.Value;
var second = shared.Value; // same published result

IEnumerable<T>也是deferred recipe而非materialized collection。每次enumeration可能重新读文件、重查数据库或重新触发日志；Any()后再ToList()并非免费。API需说明single-use/multi-use、cold/hot、snapshot/live和thread safety。若consumers需要stable snapshot，就在owner boundary materialize并返回immutable view，不让调用者猜测。

Laziness, caching, and invalidation boundaries

Memoization的key不只是function arguments，还隐含locale、clock、authorization、configuration和data version。对impure computation缓存会冻结旧world state；对failure缓存则可能把短暂故障永久化。设计时写出cache identity、success TTL、negative-cache policy、eviction与single-flight。若value持有connection/stream等resource，缓存resource owner而非纯data通常是错误边界。

并发下需要区分at-most-one publication与at-most-one execution：某些publication mode允许多个threads同时运行factory，但只发布一个结果，这对pure CPU computation可接受，对扣款、发送消息不可接受。测试用barrier同时触发demand，并断言factory调用次数、最终identity和fault传播；不要只做顺序unit test。

Exception handling with Try

Try把可能throw的调用表示为deferred Try<T>，运行后得到success或failure。它的价值不是消灭exception，而是让expected composition显式：Map只转换success，Bind只在success继续，Recover按typed policy处理failure。捕获点必须窄，通常放在第三方parse、filesystem或DB driver adapter；pure domain函数仍返回Option/Either等业务outcome。

Try<Customer> load = Try.Of(() => gateway.Load(customerId));
 
Try<Invoice> invoice =
    load.Bind(customer =>
        Try.Of(() => renderer.Render(customer)));
 
var result = invoice.Run();

捕获Exception后还需taxonomy：argument/programmer bug通常不应变成可恢复Left；OperationCanceledException要保留cancellation；fatal runtime conditions不能被普通retry吞掉。Failure对象保存原cause或ExceptionDispatchInfo，boundary再映射stable external error。若只保存message，stack、inner cause和machine-readable type都丢失，运维无法定位。

Continuations make control flow a value

Continuation-passing style把函数从A -> B改写为接收“拿到B后如何继续”的参数，例如A -> (B -> R) -> R。外层不必把resource泄露给caller，而是把resource交给continuation并等待它完成，再统一commit/dispose。Map、Bind、Try和async都可看成受约束的continuation composition；关键是外层仍拥有lifetime与terminal outcome。

Creating a middleware pipeline for DB access

DB pipeline可分为open connection、begin transaction、run use case、commit or rollback、dispose五层。每层接收next并返回新function，composition order决定lifetime nesting。Business handler只依赖query/execute capability，不负责connection string、retry或transaction。最外层shell运行完整pipeline，result成功才commit，typed rejection与fault按policy rollback。

Func<DbConnection, Either<Error, T>> program = connection =>
    useCase(new SqlCustomerStore(connection));
 
Either<Error, T> RunInTransaction<T>(
    Func<DbConnection, Either<Error, T>> next)
{
    using var connection = Open();
    using var tx = connection.BeginTransaction();
    var result = next(connection);
    if (result.IsRight) tx.Commit(); else tx.Rollback();
    return result;
}

真实async版本必须await inner task以后才能dispose；返回IEnumerable<T>或callback也要确保enumeration/callback在scope内完成。Retry应包围完整transaction attempt并重新open/redecide，不能复用failed transaction。Nested middleware要明确ambient transaction、isolation level、timeout、idempotency与commit-uncertain情形，避免“数据库报错就重试”导致重复业务effect。

Production gate: prove timing, ownership, and retries

验收lazy/Try/middleware不能只比较最终value。Telemetry需记录attempt id、evaluation count、connection/transaction id、start/end、outcome category和retry reason；敏感SQL参数不可进入普通log。测试以fake clock、counter、barrier和recording adapter证明未使用分支不执行、shared lazy只按policy执行、cancellation不翻译为failure、resource总在inner完成后释放。

部署前再做一条真实integration path：让数据库在command执行后、commit response前断开，观察system如何处理unknown commit outcome。若command具有idempotency key，可查询结果后安全恢复；否则自动retry可能重复写入。Continuation让控制边界清晰，但可靠性仍来自明确protocol和证据。

本章回顾：Composition也必须保留Evaluation语义

1. Laziness推迟计算，memoization才共享结果；两者不能混为一谈。
2. Evaluation count、thread publication、exception caching与invalidation都是observable contract。
3. Try只提升明确throwing boundary，不能吞掉programmer fault和cancellation。
4. Continuation让外层拥有resource lifetime与terminal outcome，适合构造middleware。
5. DB pipeline按acquire、transaction、use case、outcome、dispose嵌套，并用fault tests证明。

术语表

原版目录概念补充核对

以下条目补齐官方目录中容易被示例主线掩盖的概念。它们不重复罗列目录，而是明确每项概念的机制、适用边界和验收证据。

Exception handling with Try：机制、边界与证据

Chapter 11. Lazy computations, continuations, and the beauty of monadic composition中的Exception handling with Try应写成可组合的输入—输出契约，并把环境读取、状态改变与失败显式放在边界。用确定输入运行正常、空值和失败样本，同时记录返回值与副作用轨迹，证明结论不依赖隐藏状态。

Creating a middleware pipeline for DB access：机制、边界与证据

Chapter 11. Lazy computations, continuations, and the beauty of monadic composition中的Creating a middleware pipeline for DB access应写成可组合的输入—输出契约，并把环境读取、状态改变与失败显式放在边界。用确定输入运行正常、空值和失败样本，同时记录返回值与副作用轨迹，证明结论不依赖隐藏状态。