haskell - 如何为状态类型不透明的有状态组件创建接口(interface)？

Question

-- InternalComponent.hs
data ComponentState = ComponentState ...
instance Default ComponentState where ...

componentFunction :: (MonadState InternalComponentState m) => a -> m a

-- Program.hs
data ProgramState = forall cs. ProgramState {
    componentState :: cs,
    ...
}

newtype MyMonad a = MyMonad { runMyMonad :: StateT ProgramState IO a }

myFunction a = do
    s <- get
    let cs = componentState s
    let (r, cs') = runState (componentFunction a) cs
    put $ s { componentState = cs' }
    return r

我想要的是能够使用 MyMonad 内部的 componentFunction (在 myFunction 中，如示例中所示)，而无需对组件所需的实际状态类型特别感兴趣。将组件状态保留在我自己的状态中并不是必需的，但这就是我在 Haskell 中使用状态的能力。

这实际上可以被视为另一种编程语言中的有状态接口(interface)的实现的等价物:具有某些实现的接口(interface)的实例化提供默认状态值，并且通过该接口(interface)调用的每个函数都可以修改该状态。在任何时候都不会向用户提供实现细节。

如果不清楚，上面的示例失败，因为 myFunction 的实现无法证明记录选择器提供了适当的类型(因为它是存在的)；至少我是这么理解的。

Answer 1

您可以通过组件状态的类型来参数化ProgramState，例如有

data ProgramState cs = ProgramState { componentState :: cs }

这意味着您还必须从 InternalComponent.hs 公开 ComponentState 类型，但不是构造函数。通过这种方式，您可以为类型检查器提供一些可以使用的东西，但不会向 InternalComponent 的用户公开任何内部结构。