Question

基本问题：在选择使用类或使用记录（具有多态字段）时，应该遵循哪些设计原则？

首先，我们知道类和记录本质上是等价的（因为在Core中，类被人们看作字典，这只是记录）。然而，存在差异：类是隐式传递的，记录必须是显式的。

更深入地看，课程在以下情况下非常有用：

我们有许多不同的表示“同一件事”和
在实际使用中，可以推断使用哪种表示。

当我们（仅参数多态）只有一个数据表示时，类很尴尬，但我们有多个实例。如果我们不想打开，这会导致必须使用 newtype 添加额外标记（仅存在于我们的代码中，因为我们知道这些标记会在运行时被删除）的语法噪音各种麻烦的扩展（即重叠和/或不可判断的实例）。

当然，事情变得更加混乱：如果我想对我的类型有限制怎么办？让我们选一个真实的例子：

class (Bounded i, Enum i) => Partition a i where
    index :: a -> i

我可以轻松完成

data Partition a i = Partition { index :: a -> i}

但是现在我已经失去了约束，我将不得不将它们添加到特定的功能中。

是否有设计指南可以帮助我？

Answer 1

我倾向于看到只需要对函数进行约束的问题。我想问题是，您的数据结构不再精确地模拟您的意图。另一方面，如果您首先将其视为数据结构，那么这应该更少。

我觉得我不一定能很好地掌握这个问题，而且这个问题虽然模糊不清，但我的经验法则往往是类词类是遵守法律（或模型意义）的东西。和数据类型是编码一定数量信息的东西。

当我们想要以复杂的方式对行为进行分层时，我发现类型类开始引人入胜，但很快就会变得痛苦，而切换到字典传递会使事情变得更加简单。也就是说，当我们希望实现可以互操作时，我们应该回归到统一的字典类型。

这需要两个，在一个具体的例子上扩展一点，但仍然只是一些旋转的想法......

假设我们想要在实数上模拟概率分布。脑海中浮现出两种自然的表现形式。

A）类型驱动

class PDist a where
        sample :: a -> Gen -> Double

B）字典驱动

data PDist = PDist (Gen -> Double)

前者让我们做

data NormalDist = NormalDist Double Double -- mean, var
instance PDist NormalDist where...

data LognormalDist = LognormalDist Double Double
instance PDist LognormalDist where...

后者让我们做

mkNormalDist :: Double -> Double -> PDist...
mkLognormalDist :: Double -> Double -> PDist...

在前者中，我们可以写

data SumDist a b = SumDist a b
instance (PDist a, PDist b) => PDist (SumDist a b)...

在后者我们可以简单地写

sumDist :: PDist -> PDist -> PDist

那么有什么权衡？类型类驱动让我们指定我们给出的分布。权衡是我们必须明确地构建分布代数，包括它们组合的新类型。数据驱动不会让我们限制我们给出的分布（或者即使它们格式正确），但作为回报，我们可以做任何我们想做的事情。

此外，我们可以相对容易地编写parseDist :: String -> PDist，但是我们必须经历一些焦虑来为类型类方法做等效。

从某种意义上说，这是另一个级别的类型化/非类型化静态/动态权衡。我们可以给它一个转折，并且认为类型类以及相关的代数定律指定了概率分布的语义。并且PDist类型确实可以成为PDist类型类的实例。同时，我们可以让自己几乎无处不在地使用PDist类型（而不是类型类），而将认为作为实例塔和数据类型的iso，以便更加“丰富”地使用类型类。 / p>

实际上，我们甚至可以在类型类函数的术语中定义基本的PDist函数。即mkNormalPDist m v = PDist (sample $ NormalDist m v)因此，设计空间中有很多空间可以在两个表示之间滑动......

Answer 2

注意：我不确定我是否完全理解OP。建议/意见改进赞赏！

<强>背景

当我第一次了解Haskell中的类型类时，我提到的一般经验法则是，与类似Java的语言相比：

类型类似于接口
data与类

Here's另一个SO问答，描述了使用接口的指南（也是接口过度使用的一些缺点）。我的解释是：

记录/ Java类是什么
接口/类型类是具体可以实现的角色
多个不相关的结构可以发挥相同的作用

我打赌你已经知道了这一切。

我尝试遵循自己的代码的指南是：

类型类用于抽象
记录是针对具体结果的

所以在实践中这意味着：

让数据的需求决定记录
让客户端代码确定接口是什么 - 客户端应该依赖于抽象，从而推动类型类的创建和设计

示例：

类型Show，函数show :: (Show s) => s -> String：用于可以表示为String的数据。

客户只想将数据转换为字符串

客户不关心数据（具体化）是什么 - 只关心它可以表示为字符串

实施数据的作用：可以是字符串式的

如果没有类型类，这是无法实现的 - 每个数据类型都需要一个具有不同名称的转换函数，这是一个多么痛苦的处理！

Answer 3

类型类有时可以提供额外的类型安全性（例如Ord和Data.Map.union。如果你有类似的情况选择类型类可能有助于你的类型安全 - 那么使用类型类。

我将提供一个不同的例子，我认为类型类不会提供额外的安全性：

class Drawing a where
    drawAsHtml :: a -> Html
    drawOpenGL :: a -> IO ()

exampleFunctionA :: Drawing a => a -> a -> Something
exampleFunctionB :: (Drawing a, Drawing b) => a -> b -> Something

exampleFunctionA无法做到，exampleFunctionB无法做到（我觉得很难解释原因，欢迎见解）。

在这种情况下，我认为使用类型类没有任何好处。

（根据Jacques的反馈和misso的问题编辑）

在课堂和唱片之间进行选择

3 个答案: