使用Haskell'；s类型系统以强制模块化

我正在考虑如何使用Haskell的类型系统在程序中强制模块化。例如，如果我有一个web应用程序，我很好奇是否有办法将所有数据库代码从CGI代码中分离出来，将文件系统代码从纯代码中分离出来

例如，我设想了一个DB monad，因此我可以编写如下函数：

countOfUsers :: DB Int
countOfUsers = select "count(*) from users"

我想它是不可能使用的副作用以外的DB单子支持。我正在描绘一个更高级别的monad，它将仅限于直接的URL处理程序，并且能够编写对DB monad和IO monad的调用

这可能吗？这明智吗

---

更新：我最终用Scala而不是Haskell实现了这一点：

谢谢你的提问

我在客户机/服务器web框架上做了一些工作，该框架使用monads来区分不同的执行环境。最明显的是客户端和服务器端，但它也允许您编写客户端代码（可以在客户端和服务器上运行，因为它不包含任何特殊功能）和异步客户端代码，用于在客户端上编写非阻塞代码（基本上是客户端上的延续monad）。这听起来与您区分CGI代码和DB代码的想法非常相关

以下是有关我的项目的一些资源：

• 从我做的关于这个项目的报告中
• 我和Don Syme一起写的
• 我也写了关于这个主题的文章（虽然很长）

我认为这是一种有趣的方法，它可以为您提供有关代码的有趣保证。不过，还有一些棘手的问题。如果您有一个服务器端函数，它接受

int

并返回

int

，那么该函数的类型应该是什么？在我的项目中，我使用了

int->intserver

（但也可以使用

server（int->int）

）

如果您有两个这样的函数，那么编写它们就不那么简单了。您需要编写以下代码，而不是编写

goo（foo（bar 1））

：

do b <- bar 1
   f <- foo b
   return goo f

dob
我正在描绘一个更高级别的monad，它将仅限于直接的URL处理程序，并且能够编写对DB monad和IO monad的调用

您当然可以实现这一点，并获得关于组件分离的非常强大的静态保证

在最简单的情况下，您需要一个受限的IO monad。使用类似于“污染”的技术，您可以创建一组提升到简单包装器中的IO操作，然后使用模块系统隐藏类型的底层构造函数

这样，您只能在CGI上下文中运行CGI代码，而在DB上下文中运行DB代码

另一种方法是为操作构造一个解释器，然后使用数据构造函数来描述您希望的每个基本操作。这些操作仍然应该形成一个monad，您可以使用do表示法，但您将构建一个描述要运行的操作的数据结构，然后通过int以受控方式执行这些操作埃普雷特

这可能比在典型情况下需要更多的内省，但这种方法确实能让您在执行用户代码之前充分检查用户代码。
我认为除了Stewart提到的两种方法之外，还有第三种方法，可能更简单：

class Monad m => MonadDB m where
    someDBop1 :: String -> m ()
    someDBop2 :: String -> m [String]

class Monad m => MonadCGI m where
    someCGIop1 :: ...
    someCGIop2 :: ...

functionWithOnlyDBEffects :: MonadDB m => Foo -> Bar -> m ()
functionWithOnlyDBEffects = ...

functionWithDBandCGIEffects :: (MonadDB m, MonadCGI m) => Baz -> Quux -> m ()
functionWithDBandCGIEffects = ...

instance MonadDB IO where
    someDBop1 = ...
    someDBop2 = ...

instance MonadCGI IO where
    someCGIop1 = ...
    someCGIop2 = ...

其思想非常简单，您可以为要分离出来的各种操作子集定义类型类，然后使用它们对函数进行参数化。即使您为这些类创建实例的唯一具体monad是IO，在任何MonadDB上参数化的函数仍然只允许使用MonadDB操作在IO monad中的“可以做任何事情”功能中，可以无缝地使用MonadDB和MonadCGI操作，因为IO是一个实例

（当然，如果您愿意，您可以定义其他实例。通过各种monad转换器提升操作将非常简单，而且我认为实际上没有什么可以阻止您为“包装器”和“解释器”编写实例monads没有Stewart提到，因此结合了这些方法-虽然我不确定你是否有这样做的理由。）
import Control.Monad；（是的，在F中情况更糟，你还想编写方法调用，比如
o.Bar（）.Foo（）.goo（）
使用组合器是无法做到这一点的。使用
谢谢，唐！前一种解决方案听起来像是我正在寻找的。你知道有没有使用这种技术的特定软件包，或者谷歌的好术语（“受限IO monad”没有出现多少）？这是“污染monad”概念的一个很好的例子，谢谢。如果我选择使用“受污染的monad”模式对于我的DB monad，如何从DB monad中提取数据？我的HTTP操作处理程序是否必须使用包含DB的monad转换器？大多数monad都带有“run”命令。通常的模式是monad类型Foo具有“runFoo:：Foo a->a”另一方面，您可能希望限制输出的目的地，因此您可能需要“runFoo:：Foo a->Bar a”也可以查看“Monads a la carte”。（我想这就是标题…）