ADTs与Typeclasses -规范用法

Question

我在一个特定数据结构的两种实现之间左右为难，Haskell社区对什么是正确的/标准的输入将不胜感激。

数据类型

以ADT "Server“为例，它将多个服务器定义为空数据构造函数。

data Server = Server1
            | Server2
            | Server3

现在，对于这些服务器中的每一个，我都希望(在其他方面)能够获得IP地址。假设我可以静态地编写这些代码，我可以使用一些函数"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服务器放在类型中并调用getURL。

serverStuff :: Server -> IO ()

这种方法似乎具有简单、非多态函数的优点，但代价是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，但忘记将该模式添加到getURL中，除非他们使用-Wall进行编译，否则他们将在没有警告的情况下收到运行时错误。

类型类

解决与类型类相同的问题，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"

现在，我必须创建如下内容，而不是我以前使用的简单的非多态函数

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

并处理ad-hoc多态的含义(函数专门化等)。

好的一面是，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)，尽管如果不声明getUrl，您仍然可以获得运行时错误(没有编译器警告)，但至少在创建实例时必须做出这个决定。

因此，我很困惑，但倾向于将实例作为一种更好的处理方式。有没有一个标准的方法来处理这个问题，或者它是一种“看起来干净的东西”类型的东西？

Answer 1

如果您确信您的服务器类型需要包含的唯一信息，我会将它们实现为一个字符串周围的newtype：

newtype Server = Server { getURL :: String }

让它成为一个完整的记录(就像在哈马尔的评论中那样)将允许您添加信息，同时只更改构造函数，而不是以GeneralizedNewtypeDeriving为代价。

一般来说，我会使用类型来表示事物的类，使用变量来表示细节，这样空值构造函数只用于表示抽象，例如data Status = Published | Draft (或内置布尔值)。应避免将数据(如ip地址)硬编码到类型系统或函数中，除非有特定原因。

如果您想要特定于服务器的行为，则很容易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，因为这会使其他代码变得模糊：

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

完全可以做任何事情，并且您需要定位该字段的最后一次更新以确定要做什么(因为函数没有Show实例)。如果依赖关系依赖于服务器的某些属性，我倾向于编码该属性，然后在该属性上进行调度，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

我认为这种方法比将服务器名称硬编码到函数中更好，因为它解释了为什么给定的服务器具有给定的行为(并使更改特定服务器的行为更加本地化)，并且将函数放在记录字段中，因为它更容易告诉给定的runSomething调用将做什么(因为可以检查和记录ServerType)。