interop-cats 模块提供了与 Cats Effect 生态系统之间的互操作性。 要使用此模块，请将以下内容添加到 build.sbt 中： 大多数互操作功能包含在以下程序包中： Cats Effect 实例 ZIO 通过提供 Cats Effect 类型类的实例与 Typelevel 库集成。fs2，doobie 和http4s 以及函数式 Scala 生态系统中的各种其他库都使用这些类型类。 由于 Cats Effect 的限制，ZIO 无法提供任意错误类型的实例。相反，您只能获得它的错误类型扩展自 Throwable 的错误类型的 effect 的实例。 为了方便起见，ZIO 提供了 Task 和 RIO 类型别名，这些别名将错误类型固定为Throwable，对于与 Cats Effect 互操作可能有用： 为了对这些类型使用Cats Effect实例，您的 effect 的环境类型的作用域中应具有隐式的 Runtime[R]。以下代码片段为 ZIO 中内置的所有模块创建了一个隐式的Runtime： 如果将 RIO 用于自定义环境 R，则必须创建自己的 Runtime[R]，并确保它隐式地出现在需要 Cats Effect 实例的任何地方。 Cats App 为方便起见，您的应用程序可以扩展自 CatsApp，这会自动将隐式 Runtime[Environment] 引入作用域。 Timer 为了获得 cats.effect.Timer[Task] 的实例，我们需要额外导入： 默认的“互操作”不提供“Timer[Task]”的导入的原因是，这使得对需要计时功能的程序的测试变得非常困难。额外的导入（仅在需要的时候）让与计时相关的 effect （的测试）变得更加简单合理。 例子 以下示例显示如何将 ZIO 与 Doobie（用于 JDBC 访问的库）和 FS2（流式库）一起使用，它们都依赖于Cats Effect实例：
by 王继ZIO 提供与广泛的生态系统的其他部分进行互操作的能力，它们包含以下： Future — ZIO 提供内建的在 ZIO 数据类型（例如 ZIO 和 Fiber）和 Scala 并发数据类型（例如 Future）之间进行转换的能力。 Java — ZIO 提供了内建的具在 ZIO 数据类型（例如 ZIO 和 Fiber）和 Java 并发数据类型（例如 CompletionStage, Future 和 CompletionHandler）之间进行转换的能力。 JavaScript — ZIO 对 Scala.js 具有一流的支持。 Scalaz 8 — Scalaz 8 基于 ZIO，其库中包含所有 ZIO 数据类型的实例。再无需其他模块提供额外支持。 interop-cats 提供了 Cats, Cats MTL 和 Cats Effect 库的实例，这些实例使您可以将 ZIO 与依赖这些库的其它库一起使用，例如 Doobie, Http4s, FS2 和 Circe interop-reactive-streams for Reactive Streams, 提供了将 ZIO Stream和 Sink 转换为反应式 Stream 的生产者和消费者的转换。 interop-scalaz for ScalaZ 7, 为 ScalaZ 7 提供了对 ZIO 数据类型（提供支持）的 Monad 和其他类型类的实例。 interop-twitter for Twitter’s com.twitter.util.Future interop-monix for Monix’s monix.eval.Task and monix.eval.Coeval interop-guava for Guava’s com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture 以上部分让您了解将 ZIO 与您正在使用的任何库或平台集成起来有多么容易。
TReentrantLock（可重入锁）允许效果性地、安全地并发访问某些可变状态，从而允多个纤程读取其中的状态（因为并发读取是安全的），但是只有一个纤程可以修改状态（以防止数据损坏）。此外，TReentrantLock 是使用 STM 实现的，读写操作都可以当作事务进行提交，因此可以将其用作纯 ZIO effect 解决方案的基石，并在内部允许以简单且可组合的方式锁定多个状态（感谢 STM）。 TReentrantLock 是可重入的读/写锁。可重入锁是一个纤程可以多次取得而不会对其自身造成阻塞的锁。在难以跟踪您是否已经获得锁的情况下，此功能很有用。如果锁是不可重入的，则在你获得该锁后再次去获得它时会被阻塞，从而实际上导致了死锁。 语义 该锁对读取方和写入方都提供了重新获得读取或写入锁的重入保证。在释放由写纤程持有的所有写锁之前，不允许读纤程进入。除非没有其他纤程持有写入锁，或者想要写入的纤程已经持有读取锁且没有其他纤程也持有读取锁，否则不允许写纤程进入。 此锁还允许从读锁升级到写锁（自动），以及从写锁降级到读锁（前提是您从读锁升级到写锁是自动的）。 创建一个可重入锁 获取一个读锁 获取一个写锁 多个纤程可同时持有读锁 锁升级和降级 如果您的纤程已经持有读锁，则可以将其升级为写锁，前提是（除了当前纤程外）没有其他读取纤程持有该锁。 在有争议的情况下获取写锁定 只有满足以下条件之一，才能立即获取写锁定： 没有其他的（写入）锁持有人。 当前的纤程已经持有读取锁，且没有其他方持有读取锁。 如果以上两种情况都不满足，则尝试获取写锁定将在语义上阻塞当前纤程。这是一个示例，说明仅当所有其他读取器（尝试获取写锁的纤程除外）释放对（读或写）锁的锁定后，该纤程才能获得写锁。 此例中纤程 f1 获得读取锁定，并在释放它之前休眠 5 秒钟。同时纤程 f2 尝试获取读锁定，并立即尝试获取写锁定。但是，f2 必须在语义上阻塞大约5 秒钟才能获得写锁，因为 f1 到时才将释放其对锁的保留，然后 f2 才能获取写锁定。 更安全的方法(readLock and writeLock) 对于一些简单的使用案例，应避免使用 acquireRead，acquireWrite，releaseRead 和 releaseWrite ，而应该使用诸如 readLock 和 writeLock 之类的方法。借助 Managed 构造，readLock 和 writeLock 可以自动获取并释放锁。下面的程序是一个比上面的例子更安全的版本，它确保一旦通过可重入锁完成操作，我们就不会占用（会释放）任何资源。
TSemaphore 是具有事务语义的信号量，可用于控制对公共资源的访问。它拥有一定数量的许可证，并且可以获取或释放许可证。 创建一个 TSemaphore 创建一个具有 10 个许可证的 TSemaphore： 获取一个许可证 一旦外部程序获得许可证，这会减少 TSemaphore 包含的剩余许可证数量。当用户想要访问受限共享资源时，就需要获取可： 请注意，如果在信号量中没有剩余的许可证时，尝试获取许可证则具有阻塞的语意，直到有许可证为止。请注意，阻塞语义不会阻塞线程，只当有许可证被释放时系统才会尝试重试 STM 事务。 释放一个许可证 访问完共享资源后，必须释放许可证，以便其它第三方可以访问共享资源： 查询可用的许可证 您可以使用 available 查询在 TSemaphore 中的剩余许可数量： 上面的代码创建一个具有两个许可证的 TSemaphore，然后立刻获得但不释放一个许可。然后，“available” 将会报告仅剩一个许可证。 执行带有自动获取和释放功能的 STM 操作 您可以将任意在 TSemaphore 上 acquire 和 release 许可证的 STM 操作，作为一个事务的一部分。与其： 不如： 最佳实践是使用 withPermit 而不是直接使用 acquire 和 release，除非更复杂的，比如涉及多个 STM 动作，并且它们不以 acquire 作为事务的起点，也不以 release 作为终点的情况。 获取和释放多个许可证 使用 acquireN 和 releaseN 一次可以获取和释放若干个许可证：
TSet[A] 是一个可以参与 STM 中事务可变集合。 创建一个 TSet 创建一个空的 TSet: 或创建具有指定值的 TSet： 或者，您可以通过具有值的集合来创建 TSet： 如果提供了重复项，则取最后一个。 将一个值加入 TSet 可以通过以下方式将新元素添加到集合中： 如果集合已经包含元素，则不会进行任何修改。 从 TSet 中删除元素 从 TSet 中删除元素的最简单方法是使用 delete 函数： 同样，可以删除满足所提供函数参数的每个元素： 或者，您可以保留所有与函数参数相匹配的元素： 请注意，retainIf 和 removeIf 与 filter 和 filterNot 具有相同的目的。分别命名它们的原因是要强调其本质上的区别。也就是说，retainIf 和 removeIf 都是破坏性的，调用它们会修改集合本身。 TSet 的并集 Set A 和 Set B 的并集表示属于 Set A 或 Set B 或两者都属于的元素集。使用 A union B 函数来修改 A 集合（取得两者的并集）。 TSet 的交集 Set A 和 Set B 的交集指的是同时属于 A 和 B 的元素集。使用 A intersect B 函数修改 A 集合（来取得交集）。 TSet 的差集 Set A 和 Set B 的差集是包含于集合 A但，集合 B 中没有元素。使用 A diff B 函数来获得。The difference between sets A and B is the set containing elements of set A but not in B. Using A diff B method modifies set A. 转换 TSet 的元素 transform(A => A) 函数允许基于集合中的每个元素计算一个新值： 以下可以压缩 TSet： 上面示例得到的结果集只有一个元素。 请注意，transform 的作用与 map 相同。对其进行不同命名的原因是要强调其本质上的区别。也就是说，transform 是破坏性的，调用它会修改集合本身。 可以通过 transformM 效果化地映射元素： fold 可以使用指定的二元运算折叠 TSet 的元素： 元素可以通过 foldM 有效折叠：The elements can be folded effectfully via foldM: 对 TSet 中的元素执行side-effect foreach 用于对集合中的每个元素执行副作用： 检查 TSet 的成员 检查元素是否存在于 TSet 中： 将 TSet 转换为 List 可以按以下方式获取集合元素的列表： TSet 的大小 集的大小可以通过以下方式获得：
TRef[A] 是可以参与 STM 事务的对不可变值的可变引用。其可变引用可以在事务内检索和设置，并被强制保证原子性，一致性并与其他事务的隔离。 TRef 在 STM 内存中发生改变时，使用了低级机制来创建事务。 创建一个 TRef 在事务内部创建TRef： 或者在事务内创建一个TRef，然后立即提交该事务，这使您可以存储并传递一个值引用。 从 TRef 中取出值 从一次事务中取回结果值： 或多次事务提交后取回值： 给 TRef 设置一个值 设置该值将覆盖现的引用内容。 在单个交易中设置值： 或（在）多次交易（中多次设置）： 更新 TRef 中的值 update(A => A) 函数允许根据 TRef 中旧的值计算新的值。 在单次事务中更新值： 或（在）多次事务（中多次更新）： 修改 TRef 中的值 modify(A => (B, A)): B 函数和 update 相似，但是它允许返回一些（B 类型的）信息。 在单个事务中修改值： 或（在）多次事务（中多次修改）： 使用例子 这是使用 TRef 在两个纤程之间传递值的例子： 在此示例中，我们为发送者和接收者创建并提交两个事务引用，以便能够提取它们的值。在接下来的步骤中，我们创建一个原子事务，仅在发送者帐户中有足够的可用余额时才更新两个帐户。然后，我们（fork）以异步运行它。在接下去的纤程中，我们暂停它的执行直到发件人余额发生变化（在这种情况下达到零为止）。 最后，我们提取两个帐户的新值并将其合并为一个结果。 ZTRef 和 Ref[A] 类似，TRef[A] 实际上是 ZTRef[+EA, +EB, -A, +B] 类型的别名, ZTRef[+EA, +EB, -A, +B] 是一个多态的事务性引用，支持 ZRef 所提供的所有运算。有关多态引用的更多讨论，请参见 ZRef.
TQueue[A] 是一个可以参与 STM 事务的可变队列。 创建一个 TQueue 创建一个具有指定容量的空的有界 TQueue： 创建一个空的无容量限制的 TQueue： 将元素加入一个 TQueue 将元素放入一个 TQueue: 如果队列未满，则指定的元素将被成功添加到队列中。否则，它将等待队列中的空插槽位。 另外，您可以使用一个元素列表来填充队列： 从 TQueue 中取回元素 您可以从队列中取回第一个元素，如下例： 如果队列为空，它将阻塞等待您所期待的元素。 可以通过使用 poll 方法来避免此阻塞行为，该方法将返回一个元素（如果存在）否则返回 None： 取回队列的前n个元素： 可以按以下方式获取队列的所有元素： TQueue 的大小 可以按以下方式获取队列中元素的个数：
TPromise 是一个可以设置一次，并且可以参与 STM 事务的可变参考。 创建一个 TPromise 创建一个 TPromise: 结束一个 TPromise 成功完成 TPromise： 得到一个失败的 TPromise： 另外，您也可以使用 done 组合器，并通过传递 Either[E, A] 来完成 Promise： 设置它的值后，之后任何尝试对其进行设置的操作都会返回 false。 从一个 TPromise 中得到值 如果 Promise 已经完成，则返回结果，否则返回 None： 或者，您可以（阻塞）等待 Promise 的完成并将值返回：
TPriorityQueue[A] 是一个可以参与 STM 事务的可变队列。一个 TPriorityQueue 中包含了类型为 A 的带有顺序定义的值。与 TQueue 不同，take 返回的是最高优先级（指定顺序中的第一个）值，而不是队列中的第一个值。当从队列中取出时，不保证共享相同优先级的元素的顺序。 创建一个 TPriorityQueue 您可以使用 empty 函数创建一个空的 TPriorityQueue： 请注意，TPriorityQueue 的创建使用了隐式 Ordering。默认情况下，take 将返回指定顺序中第一个的值。例如，在按时间排序的事件队列中，最早的事件将被首先取出。如果您想要不同的行为，可以使用自定义的 Ordering。 您还可以使用 fromIterable 或 make 构造函数创建一个使用指定元素初始化的TPriorityQueue。fromIterable 构造函数采用 Iterable，而 make 构造函数采用可变参数元素序列。 向 TPriorityQueue 添加元素 您可以使用 offer 或 offerAll 方法将元素添加入 TPriorityQueue。如果您要同时向队列添加多个元素，则 offerAll 方法会更加高效。 从 TPriorityQueue 中获取元素 使用 take 从 TPriorityQueue 中获取一个元素。take 在语义上会阻塞，直到队列中至少要取一个值为止。您还可以使用 takeAll 立即获取队列中当前的所有值，或使用 takeUpTo 立即获取队列中指定数量的元素。 您也可以使用 takeOption 方法从队列中获取第一个值（如果不存在也不会被挂起），或者使用 peek 方法观察队列中的第一个元素（如果存在）而不将其从队列中删除。 有时，您想要对队列的当前状态进行快照而不修改它。为此，toChunk 组合器或其变体 toList 或 toVector 非常有用。这些函数将返回一个不可变的集合，该集合由当前队列中的所有元素组成，而队列的状态保持不变。 TPriorityQueue 的大小 您可以使用 size 方法检查 TPriorityQueue 的大小：
TMap[A] 是一种可以参与 STM 事务的可变映射。 创建一个 TMap 创建一个空的 TMap: 或创建具有指定值的 TMap： 或者，您可以通过提供的元组集合来创建 TMap： 将键值对存入一个 TMap 可以通过以下方式将新的键值对添加到 map 映射： 在 map 中添加条目的另一种方法是使用 merge： 如果该键不存在于 map 中，则其行为类似于简单的 put 方法。否则，使用提供的函数将现有值与新值合并。 从 TMap 中删除元素 从 TMap 中删除键值对的最简单方法是使用采用 delete 删除某个键： 同样，它可以删除满足函数参数的每个键值对： 或者，您可以保留所有与函数参数匹配的键值对： 请注意，retainIf 和 removeIf 与 filter 和 filterNot 具有相同的目的。但是分别命名它们的原因是要强调其本质上存在的区别。也就是，retainIf 和removeIf 都是破坏性的，调用它们会修改原集合。（而 filter 和 filterNot 只是返回新集合而不修改原集合） 从 TMap 中读取 可以通过以下方式获取与键关联的值： 或者，如果 map 映射中不存在该键，则可以提供默认值： 转换 TMap 中的条目 函数 transform((K, V) => (K, V)) 可以用于为 map 映射中的每一个条目计算新的值： 请注意，它也可以用来压缩 TMap： TransformM 可以用于效果化地映射条目： 函数 transformValues(V => V) 可以为 map 中的每个值计算一个新值： 可以通过 transformValuesM 效果化地处理 map 中的这些值： 请注意，transform 和 transformValues 的用途与 map 和 mapValues 相同。 之所以分别命名它们的原因是要强调其本质上的区别。也就是说，transform 和 transformValues 都是破坏性的，调用它们可以修改原集合。 fold 使用指定的两个关联运算来遍历折叠 TMap 中的元素： foldM 可以效果化地折叠原属： 对 TMap 键值对执行side effect计算 foreach 用于对映射中的每个键值对执行 side-effect 计算： 检查 TMap 中的成员 检查键值对是否存在于 TMap 中： 将 TMap 转换为 List 可以通过以下方式转换成元组列表： 可以按如下方式获得键列表： 可以按以下方式获得值列表：