如何在 monad 转换器堆栈中建模可变键/值映射？

Question

有点设计题

我目前有一个“App”类，它是一个 monad 转换器堆栈，我想添加到该堆栈的是一个可变的键/值存储。

我希望能够轻松更改该商店的确切实施方式。最初我希望它只是一个内存

Map

，但后来我可能会将它更改为一些基于数据库的东西。

首先想到的就是在我的 monad 转换器堆栈中添加一个

StateT

。这适用于内存中的

Map

，但我认为这不适用于数据库实现，因为我不想每次都获取/更新entire状态，而只是一个键/值组合.

第二个想法是编写我自己的 monad 转换器。但是当我查看现有的转换器时，它们都有包含所有其他 monad 转换器实例的类，因此它们可以与其他转换器一起使用。我 认为 添加我自己的 monad 转换器并允许它与所有其他转换器很好地交互将涉及编写

n

（或者实际上可能是

2 * n

实例）以便它可以穿透其他转换器，其他转换器可以穿透它。从技术上讲，我只需要用我正在使用的变压器来做这件事，但这似乎有点老套。关于 monad 转换器堆栈是否是一个好主意，这里可能还有另一个争论，但我不想在这一点上完全改变我的 App 架构。

所以我的第三个想法是有一个

ReaderT

和我可以替换的函数记录（或者可能是带有类型类约束的记录，如

data Blah where Blah :: c => Blah

）。我认为我可以开始工作，但我不确定这是最好的方法，我必须在

ReaderT

之上为我认为的内存方法分层

StateT

。

作为我猜的第四种方法，我确实写了一堆这样的类型类：

data HadKey = KeyFound | KeyNotFound

class Monad m => LookupMapM key value m where
  lookupM :: key -> m (Maybe value)

class LookupMapM key value m => InsertMapM key value m where
  insertM :: key -> value -> m HadKey

class InsertMapM key value m => UpdateMapM key value m where
  updateM :: key -> value -> m HadKey

然后我开始实现接口，像这样：

instance LookupMapM key value (StateT (Map key value) m) where ...

instance (...) => LookupMapM key value IO where ...

这看起来很有希望，但是第二个实例似乎有问题......就像，我只能有一个

IO

实现（大概不同的数据库应该能够有自己的实现）。

我想我可以使用包 tagged identity 解决上述问题，这样我就可以标记不同的实现。

我注意到如果我的“地图”转换器不在堆栈的顶部，我仍然需要提升它，但这不是什么大问题，我可以只维护一个

liftKV

功能，只需要一个额外的

lift

每次将一层添加到 monad 转换器堆栈时，我认为这没什么大不了的。

但也许有比我建议的方法更好的方法？或者也许我建议的方法之一是最好的方法，我只是不确定是哪一种。

这里的其他想法不是：

class Monad m => LookupMapM key value m where
  lookupM :: key -> m (Maybe value)

采用这种风格：

class Monad m => LookupMapM t m where
  type Key t
  type Value t
  lookupM :: Key t -> m (Maybe (Value t))

但我不确定这是否解决了任何问题，或者只是增加了额外的并发症而没有任何好处。

有什么想法吗？