haskell - 在 Haskell 中定义数据结构的建议

Question

我无法在 Haskell 中建模数据结构。假设我是
经营一家动物研究机构，我想跟踪我的
老鼠。我想跟踪老鼠被分配到笼子和
实验。我还想跟踪我的老鼠的重量，
我的笼子的体积，并记录我的实验。

在 SQL 中，我可能会这样做:

create table cages (id integer primary key, volume double);
create table experiments (id integer primary key, notes text)
create table rats (
    weight double,
    cage_id integer references cages (id),
    experiment_id integer references experiments (id)
);

(我意识到这允许我分配来自不同的两只老鼠
对同一个笼子进行实验。这是有意的。我实际上并没有运行
动物研究设施。)

两个必须可能的操作:(1)给定一只老鼠，找出它笼子的体积；(2)给定一只老鼠，得到它所属实验的笔记。

在 SQL 中，那些将是

select cages.volume from rats
  inner join cages on cages.id = rats.cage_id
  where rats.id = ...; -- (1)
select experiments.notes from rats
  inner join experiments on experiments.id = rats.experiment_id
  where rats.id = ...; -- (2)

我如何在 Haskell 中建模这个数据结构？

一种方法是

type Weight = Double
type Volume = Double

data Rat = Rat Cage Experiment Weight
data Cage = Cage Volume
data Experiment = Experiment String

data ResearchFacility = ResearchFacility [Rat]

ratCageVolume :: Rat -> Volume
ratCageVolume (Rat (Cage volume) _ _) = volume

ratExperimentNotes :: Rat -> String
ratExperimentNotes (Rat _ (Experiment notes) _) = notes

但是这个结构不会引入一堆 Cage 的副本吗？ s 和 Experiment年代？还是我不应该担心它并希望优化器能解决这个问题？

Answer 1

这是我用于测试的一个短文件:

type Weight = Double
type Volume = Double

data Rat = Rat Cage Experiment Weight deriving (Eq, Ord, Show, Read)
data Cage = Cage Volume               deriving (Eq, Ord, Show, Read)
data Experiment = Experiment String   deriving (Eq, Ord, Show, Read)

volume     = 30
name       = "foo"
weight     = 15
cage       = Cage volume
experiment = Experiment name
rat        = Rat cage experiment weight

然后我启动ghci并导入 System.Vacuum.Cairo ，可从令人愉快的 vacuum-cairo 获得包裹。

*Main System.Vacuum.Cairo> view (rat, Rat (Cage 30) (Experiment "foo") 15)

*Main System.Vacuum.Cairo> view (rat, Rat (Cage 30) experiment 15)

(我不太确定为什么这个箭头是双箭头，但你可以忽略/折叠它们。)

*Main System.Vacuum.Cairo> view (rat, Rat cage experiment weight)

*Main System.Vacuum.Cairo> view (rat, rat)

*Main System.Vacuum.Cairo> view (rat, Rat cage experiment (weight+1))

如上所示，经验法则是，当您调用构造函数时，会准确地创建新对象。否则，如果您只是命名一个已经创建的对象，则不会创建新对象。在 Haskell 中这样做是安全的，因为它是一种不可变的语言。