ADTs与Typeclasses - 规范使用

Question

我在某个数据结构的两个实现之间徘徊,并且从Haskell社区输入关于什么是正确/标准的信息将被赞赏.

数据类型

举例来说,ADT"服务器"将多个服务器定义为nullary数据构造函数.

data Server = Server1
            | Server2
            | Server3

现在,对于这些服务器中的每一个,我希望(除其他外)获得IP地址的能力.假设我可以静态编码,我可以有一些函数"getURL"和模式匹配.

getUrl :: Server -> String
getUrl Server1 = "192.168.1.1"

现在任何使用服务器的函数都可以将Server放入类型中并调用getURL.

serverStuff :: Server -> IO ()

这种方法似乎具有简单的非多态函数的好处,代价是在getURL中有大量的模式匹配.此外,如果程序员添加了一个服务器但忘记将模式添加到getURL,除非用-Wall编译,否则它们将在没有警告的情况下获得运行时错误.

类型类

使用类型类攻击同样的问题,我可以将我的多构造函数ADT分解为一组特定于服务器的ADT,并为URL创建一个类型类.

data Server1 = Server1
data Server2 = Server2
data Server3 = Server3

class Server a where
    getUrl :: a -> String

instance Server Server1 where
    getUrl Server1 = "192.168.1.1"

而不是我之前使用的简单的非多态函数,我必须创建类似的东西

serverStuff :: Server a => a -> IO ()

并处理ad-hoc多态性(函数专业化等)的含义.

从好的方面来说,类型类方法易于扩展,将模式匹配分解为更小的块,允许更大的抽象,例如分组服务器(data ServerCenter1 = Server1 | Server2 | Server3),并且,如果您不这样做,您仍然可以获得运行时错误(没有编译器警告)声明getUrl,你至少在创建实例时被迫做出决定.

所以,我被撕裂,但倾向于实例作为一种更好的做事方式.有没有一种标准的方法来处理这个问题,或者它是一种"看似干净的东西"类型的东西？

Answer 1

如果你肯定你需要服务器类型包含的唯一信息,我只是将它们实现为字符串周围的新类型:

newtype Server = Server { getURL :: String }

使其成为完整记录(如在hammar的注释中)将允许您在仅更改构造函数时添加信息,但代价是GeneralizedNewtypeDeriving.

一般来说,我会使用类型来表示事物和变量的类来表示细节,因此nullary构造函数仅用于表示摘要,例如data Status = Published | Draft(或内置的Bool).除非有特殊原因,否则应避免将硬编码数据(如IP地址)转换为类型系统或函数.

如果您想要特定于服务器的行为,则可以轻松地将字段添加到记录中:

data Server = Server {
              getURL      :: String
            , doSomething :: a -> IO () --Or any other functional signature
            }

但是,我建议不要这样做,因为它使其他代码模糊不清:

runSomething :: Server -> a -> IO ()
runSomething server arg = (doSomething server) arg

可以做任何事情,你需要找到该字段的最后一次更新来确定什么(因为函数没有Show实例).如果依赖项依赖于服务器的某些属性,我倾向于编码该属性,然后调度该属性,例如

data ServerType = Production
                | Development

data Server = Server {
              getURL     :: String
            , serverType :: ServerType
            }

runSomething :: Server -> a -> IO ()
runSomething server arg = case serverType server of
                              Production  -> foo arg
                              Development -> bar arg

我认为这种方法优于将服务器名称硬编码到函数中,因为它解释了为什么给定服务器具有给定行为(并使特定服务器的行为更局部化),并且在记录字段中具有函数,因为它使更容易分辨出runSomething的给定调用将做什么(因为可以检查并记录ServerType).