Haskell FP中复杂状态的管理

我想写一个多实体系统的模拟。我相信这样的系统激发了Simula和OOP的创建，其中每个对象都将保持自己的状态，运行时将管理整个系统的运行（例如停止线程、序列化数据）

另一方面，我希望能够倒带，更改模拟参数和比较结果。因此，不变性听起来很棒（至少在跟踪可能的冗余数据时会出现几乎某些垃圾收集问题）

然而，我不知道如何对此进行建模这是否意味着我必须将每个交互实体放在一个巨大的结构中每个对象更新都需要首先定位它

我担心这种方法会严重影响性能，因为GC开销和恒定的结构遍历，而不是将实体的一个固定地址保留在内存中

更新

为了澄清，此问题询问除了创建包含所有可能交互实体作为根的单个结构之外，是否还有其他可用的设计选项。直觉上，这种结构意味着对数单次更新惩罚，除非更新以某种方式“聚集”以摊销

是否有一个已知的系统可以对交互进行不同的建模？例如，在冷/热数据存储优化中

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经过一些研究，似乎有一个与N体模拟的联系，系统可以集群，但我还不熟悉它。即便如此，这是否也意味着我需要一个单一的集群结构？

虽然我同意人们的看法，认为这是一个模糊的问题，但我仍将尝试解决提出的一些问题

不变性确实会带来一些性能开销，因为当您使用可变状态时，可以就地更新一些值，而使用不变性状态时，必须进行一些复制

然而，这是一个常见的误解，即这会导致大型“对象”图形出现问题。没必要

考虑一个Haskell数据结构：

data BigDataStructure = BigDataStructure {
    bigChild1 :: AnotherBigDataStructure
  , bigChild2 :: YetAnotherBigDataStructure
  -- more elements go here...
  , bigChildN :: Whatever }
  deriving (Show, Eq)

想象一下，这些子元素中的每一个本身都是大而复杂的。如果您想更改，比如说，

bigChild2

，您可以编写如下内容：

updatedValue = myValue { bigChild2 = updatedChild }

当您这样做时，会发生一些数据复制，但通常不像大多数人想象的那样。此表达式确实创建了一个新的

BigDataStructure

记录，但它不会“深度复制”其任何值。它只是重用

bigChild1

、

updatedChild

、

bigChildN

，以及所有其他值，因为它们是不可变的

从理论上讲（但我们将在一分钟内回到这一点），您的数据结构越平坦，就应该启用更多的数据共享。另一方面，如果您有一些深度嵌套的数据结构，并且需要更新叶，则需要创建这些叶的直接父级的副本，加上这些父级的父级，以及它们的父级，一直到根。那可能很贵

虽然这是理论，但几十年来我们都知道，试图预测软件的性能是不切实际的。相反，试着测量它

虽然OP建议涉及重要数据，但它没有说明有多少，也没有说明将运行模拟的系统的硬件规格。因此，作为一名员工，最能回答绩效问题的人是你

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另外，根据我的经验，当我开始遇到性能问题时，我需要创造性地设计我的系统。高效的数据结构可以解决许多性能问题。OOP中的情况与FP中的情况一样。

嗯，你的问题非常模糊和广泛，很难给你具体的建议。你试过poc吗？如果不只是实施第一个想法，你就要对它进行测试。可能是个不错的选择，不过如果你对Haskell有些陌生的话，这可能是一个相当陡峭的学习曲线。在任何情况下，您可能确实需要以某种方式对所有对象进行“全局索引”（RAM也是全局索引的），并且需要仔细考虑您需要什么样的数据结构。更多细节->更多建议。OOP系统是一个庞大的结构，每次对象更新都需要首先定位它，只是间接寻址采用了不同的形式。@ReinHenrichs我认为问题主要在于这种不同形式的间接寻址有多大的开销