reference - 如何在 F# 中表达关系

Question

我正在尝试将域建模为记录和可区分的联合，即不可变的。我注意到，我有一个 m:n 关系，比如作者和书籍。现在我正在寻找一种表达它的好方法，例如:

• 最好是不可变的
• 更改一本书的属性很容易，也就是说，如果我想创建一个副本，我不必遍历所有作者
• 访问简单；理想情况下，作者有一个书单

到目前为止，我没有找到满足所有标准的解决方案。我发现的是:

• 每个作者都有一个书单(我真的不需要相反的方向)。这允许轻松访问并且是不可变的，但是更改一本书的属性需要更改每个作者
• 拥有一个不可变的书籍引用单元列表，每个作者都有一个不可变的引用单元列表。这使得更改属性和访问变得容易，但这实际上并不是不可变的，因为引用单元格不是不可变的。
• 拥有一个不可变的图书列表，每个作者都有一个不可变的 ID 列表。这是不可变的，可以轻松更改书籍，但访问起来比较困难，因为您需要进行查找并且您可能拥有不存在的 ID。

是否有任何解决方案可以满足上述所有条件，比如不可变的引用单元？如果是这样，它们看起来像什么。

Answer 1

正如我在评论中提到的，如果您有一个不可变的作者列表并对其进行映射，您实际上并不会最终复制所有作者。不改变的作者只会指向同一个实例(所以不可变解决方案的开销不是那么大)。

但是，如果您有多本同一作者的书，则不会出现别名，因此作者都是不同的值(并且您必须映射所有书)。

我认为在这种情况下合理的表示是将作者和书籍分开并通过键(例如作者姓名 - 在下面的示例中 - 或其他一些 ID)将它们链接起来:

type Author = { Name : string; Address : string }
type Book = { Title : string; Author : string }

// For efficient lookup, create a hashtable with authors 
let authors = dict [ "Tomas", { Name = "Tomas"; Address = "Cambridge" } ]
// Books are stored simply as a list
let books = [ { Title = "Real World FP"; Author = "Tomas" } ]

// To get nice access, add AuthorDetails property to the Author record
type Book with 
  member x.AuthorDetails = authors.[x.Author]

for book in books do 
  printfn "%s (%s, %s)" book.Title book.Author book.AuthorDetails.Address

这不会让您改变集合 authors。如果您以纯函数式方式编写此代码，您可能会有一些递归函数将当前作者作为参数，因此您不需要修改(只需构建一个新字典)。

但我认为用一个 ref 值来保存字典是合理的，或者甚至保留一个可变字典(但我只会在没有并发的情况下这样做；事实上，存在的并发性，Map 可能是更安全的选择)。