haskell - 如何在 Haskell 中编写错误类型？

Question

在更大的 Haskell 应用程序中，跨多个函数层聚合和处理类型错误是否存在一致的最佳实践？
来自介绍性文本和 Haskell Wiki ，我认为纯函数应该是全部的——也就是说，将错误评估为它们共同域的一部分。运行时异常无法完全避免，但应仅限于 IO 和异步计算。
如何在纯同步函数中构建错误处理？标准建议是使用 Either作为返回类型，然后为函数可能导致的错误定义代数数据类型 (ADT)。例如:

data OrderError
    = NoLineItems
    | DeliveryInPast
    | DeliveryMethodUnavailable

mkOrder :: OrderDate -> Customer -> [lineIntem] -> DeliveryInfo -> Either OrderError Order

但是，一旦我尝试将多个产生错误的函数组合在一起，每个函数都有自己的错误类型，我该如何组合错误类型？我想将所有错误汇总到应用程序的 UI 层，在那里解释错误，可能映射到特定于语言环境的错误消息，然后以统一的方式呈现给用户。当然，这个错误呈现应该不会干扰到应用的域环中的功能，应该是纯业务逻辑。
我不想定义一个 super 类型——一个包含应用程序中所有可能错误的大型 ADT；因为这意味着 (a) 所有域级代码都需要依赖于这种类型，这会破坏所有模块化，并且 (b) 这将创建对于任何给定函数来说都太大的错误类型。
或者，我可以在每个组合函数中定义一个新的错误类型，然后将单个错误映射到组合错误类型:比如 funA带有错误-ADT ErrorA , 和 funB与 ErrorB .如果 funC , 错误类型为 ErrorC , 同时适用 funA和 funB , funC需要映射 ErrorA 中的所有错误情况和 ErrorB到属于 ErrorC 的所有新案例.这似乎是很多样板。
第三种选择可能是 funC包装来自 funA 的错误和 funB :

data ErrorC
    = SomeErrorOfFunC
    | ErrorsFromFunB ErrorB
    | ErrorsFromFunA ErrorA

通过这种方式，映射变得更容易，但 UI 环中的错误处理需要了解应用程序内环中函数的确切嵌套。如果我重构域环，我确实需要触摸 UI 中的错误展开功能。
我确实找到了一个类似的 question ，但答案使用 Control.Monad.Exception似乎建议运行时异常而不是错误返回类型。问题的详细处理好像是this one由马特帕森。然而，该解决方案涉及几个 GHC 扩展、类型级编程和镜头，对于像我这样的新手来说，这需要消化很多东西，他们只是想使用 Haskell 编写一个具有适当“按书”错误处理的体面的应用程序表达类型系统。
我听说 PureScript 的可扩展记录可以更轻松地组合错误枚举。但是在 Haskell 中呢？有直接的最佳实践吗？如果是这样，我在哪里可以找到有关如何操作的文档或教程？

Answer 1

为您的聚合 Error类型，我建议你查一下validation: A data-type like Either but with an accumulating Applicative .

该库正是一个模块，仅包含少量定义。 Validation包内的类型是基本上 (虽然不是字面意思):

type Validation e a = Either (NonEmpty e) a

值得指出的是，错误的累积是使用应用组合器实现的，即liftA2。 , liftA3和 zip .你 不能在 monad 中累积错误理解，又名 do符号:

user :: Int -> Validation DomainError User
userId :: User -> Int
post :: Int -> Validation DomainError Post

userAndPost = do 
  u <- user 1
  p <- post . userId $ u
  return $ (u,p)

另一方面，应用版本可能会产生两个错误:

userAndPostA2 = liftA2 (,) (user 1) (post 1)    

userAndPost 的单子(monad)版本上面的函数永远不会为两个 user 产生两个错误和 post没有被发现。它总是一个或另一个。应用程序虽然在理论上被认为不如 monad 强大，但在某些实践中具有独特的优势。应用程序相对于 monad 的另一个优势是并发性。再一次看上面的例子，我们可以很容易地推断出为什么理解式中的 monad 可以 从不并发执行(注意帖子的获取如何取决于获取用户的用户 ID，因此规定一个操作的执行取决于另一个操作的结果)。

至于您在选择定义单个脱节联合类型时对破坏代码模块化的担忧DomainError对于所有域级别的错误，我敢说没有更好的建模方法，前提是所述特定于域的错误类型仅由域层中的函数构造和传递。一旦说 HTTP 层从域层调用该函数，它就需要将域层的错误转换为它自己的错误，例如通过类似于以下的映射函数:

eDomainToHTTP :: DomainError -> HTTPError
eDomainToHTTP InvalidCredentials = Forbidden403
eDomainToHTTP UserNotFound = NotFound404
eDomainToHTTP PostNotFound = NotFound404

使用一个这样的功能，您可以轻松地转换任何 input -> Validation DomainError output至input -> Validation HTTPError output ，从而在您的代码库中保留封装和模块化。