haskell - 类型类与函数？

Question

我目前正在试验类型类并作为练习，能够登录各种上下文(即在 IO 上下文中打印到控制台)。我开始将我的 Logger 实现为一个由各种函数组成的类型类，用于记录日志，考虑到我可以为 IO monad 定义一个实例，但在其他上下文中为其他实现留出空间单子(monad)。

最终结果是:

-- |Class / wrapper for convenient use within another monad.
class Logger m where
    -- |Logs an error message /(prefixed with the '__[ERROR]__' tag)/
    logError    :: String -> m ()
 
    -- |Logs a warning message /(prefixed with the '__[WARNING]__' tag)/
    logWarning  :: String -> m ()

    -- |Logs a success message /(prefixed with the '__[SUCCESS]__' tag)/
    logSuccess  :: String -> m ()

    -- |Logs an informative message /(prefixed with the '__[INFO]__' tag)/
    logInfo     :: String -> m ()

    -- |Logs a regular message /(i.e with no prefix)/
    logMsg      :: String -> m ()

-- |Instance of logger in the IO monad
instance Logger IO where
    logError    = printError
    logWarning  = printWarning
    logSuccess  = printSuccess
    logInfo     = printInfo
    logMsg      = printMsg

-- |Instance of logger for a state
instance (MonadIO m) => Logger (StateT s m) where
    logError    = liftIO . printError
    logWarning  = liftIO . printWarning
    logSuccess  = liftIO . printSuccess
    logInfo     = liftIO . printInfo
    logMsg      = liftIO . printMsg

这在当时看来是个好主意(并且由于我是 OOP 背景，所以我很想将一切都变成“类”，而我可能不应该这样)

我开始意识到，我可以直接使用类型约束轻松定义我的日志记录函数，然后就此结束，例如:

logError :: (MonadIO m) => String -> m ()
logError = liftIO . printError

对于其他函数依此类推，我会有一些可以在任何基于 IO 的 monad 中调用的东西......

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显然，这两种解决方案各有利弊。

Logger 的类型类用例是否可以被视为“滥用”，或者我以这种方式实现它是否有正确的想法(我的理解是类型类允许临时多态性，这正是我的想法)。

我已经读到并且仍在尝试完全概念化的一个限制是任何给定类型只能有一个类型类实例，所以在我的例子中，我已经为 定义了一个实例StateT 位于 IO monad 中，这意味着我无法覆盖具有相同签名的后续状态。我知道这个警告，但我很难想象这会成为一个具体问题的情况。

另一方面，简单的基于函数的方法使用起来同样优雅​​，尽管它确实可以防止在没有定义要在不同上下文中使用的全新函数的情况下覆盖行为。

当函数可以轻松完成这项工作时，类型类是否应该只作为最后的手段使用/编写？

如果您对这两种方法有一些见解和反馈，我将不胜感激。

提前致谢

Answer 1

绝对重用已经完成您关心的事情的类型类——在本例中，MonadIO。

也就是说，我认为日志记录是一个特别有趣的应用程序。例如，考虑 AccumT [String] IO。日志应该提升 IO 操作，还是 add？一个明显正确，另一个明显不正确还不是很清楚。出于这个原因，您甚至可以考虑从类型类路由(每种类型只能有一个实现)转到 ADT 路由:

-- incidentally, you should use this in your class, too
data Level = Error | Warning | Success | Info | Msg
    deriving (Eq, Ord, Read, Show, Bounded, Enum)

newtype Logger m = Logger { log :: Level -> String -> m () }

然后你可以为 AccumT 单独实现:

makeLoggingMessage :: Level -> String -> String
makeLoggingMessage lev msg = show lev ++ ": " ++ msg -- or whatever

viaIO :: MonadIO m => Logger m
viaIO = Logger $ \lev msg -> liftIO . putStrLn $ makeLoggingMessage lev msg

viaAccum :: Monad m => Logger (AccumT [String] m)
viaAccum = Logger $ \lev msg -> add [makeLoggingMessage lev msg]

可能还有其他变体；例如，可能一个添加时间戳，一个不添加时间戳。

顺便说一下，这个数据类型建议不仅仅是学术性的。伐木 worker 图书馆的 LogAction数据类型¹ 几乎就是这个，围绕它构建了一个完整的库，并由专业的 Haskell 程序员使用。

在现有类型类、新类型类或数据类型这三个选项之间进行选择是您需要慢慢积累经验的事情。根据经验，我可以给新手关于这个主题的最可靠的建议可能是:不要创建新的类型类。 ^_^

¹一些人也可能从 co-log 中认识到这一点图书馆，有人告诉我这是 lumberjack 设计中的一个重要灵感。