Проблемы с рефакторингом текущих типов (возможно, связанных с GADT/Type Families)

Question

У меня есть такие типы:

-- There are codes
newtype ICode = ICode { fromICode :: String }
newtype RCode = RCode { fromRCode :: String }
data DCode = DCode1 | DCode2 | DCode3

-- There are locations described by type and code.
-- Current implementation looks like this:
data Location = LocType1 ICode
              | LocType2 ICode
              | LocType3 RCode
              | LocType4 DCode

Я хотел бы провести рефакторинг этих типов для решения некоторых проблем, которые присутствуют в текущей реализации.

С QuickCheck действительно легко продемонстрировать свойства, которые мне нужны Arbitrary и Эзона FromJSON экземпляры и еще одна функция. Первые 3 свойства необходимы для генерации правильных тестовых данных и 4-е для реализации бизнес-логики.

Я хотел бы иметь возможность:

1. сделать произвольные экземпляры всех типов кода, таких как

       instance Arbitrary ICode where
         arbitrary = ...
       -- same with RCode and DCode
   

2. делать Arbitrary экземпляры таких типов, как Location1 ICode(Это явно отличается от текущей реализации, и это то, что я пытаюсь исправить), которые описывают точное сочетание типа местоположения и типа кода. Location1 ICode может содержать только подмножество ICode возможные значения, поэтому я должен убедиться в этом.

3. делать FromJSON экземпляры всех возможных типов, что-то в строках:

   instance FromJSON (Location a) where
     parseJSON = ...
   

   Необходимо десериализовать некоторые объекты json в зависимости от их значений.

4. Некоторые функции должны работать только на одном типе местоположения. Это довольно неудобно в текущей реализации, потому что я должен использовать либо неполные функции, либо не совсем корректные возвращаемые типы, такие как Maybe, Я хотел бы иметь возможность сделать что-то вроде:

   location1IncludedInArbitraryLocation :: LocType1 -> Location a -> Bool
   location1IncludedInArbitraryLocation l = ...
   

Я полагаю, что решение лежит где-то на территории GADT /Data Families, но я не очень хорошо разбираюсь в этом типе фу. Если возможно несколько способов решить эту проблему, какой из них будет легче проверить / поработать позже?

Answer 1

3 и 4 кажутся несовместимыми. Это звучит как "резервный" механизм: используйте этот экземпляр, если более конкретного экземпляра нет. Вы можете получить это с помощью OverlappingInstances, но у меня всегда возникают проблемы с этим. Думаю, стоит попробовать.

Что касается остальной части вашей проблемы, кажется, что вы хотите Location быть гадом.

data LocType = Type1 | Type2 | Type3 | Type4

data Location :: LocType -> * where
    LocType1 :: ICode -> Location Type1
    LocType2 :: ICode -> Location Type2
    LocType3 :: RCode -> Location Type3
    LocType4 :: DCode -> Location Type4

Тогда вы можете легко сделать:

location1IncludedInArbitraryLocation :: Location Type1 -> Location t -> Bool
location1IncludedInArbitraryLocation (LocType1 icode) l = ...

Никакие другие случаи не должны быть определены здесь, потому что никакой другой конструктор не будет хорошо напечатан.

Надеюсь, этого достаточно, чтобы начать играть.

(потребности DataKinds, KindSignatures, GADTs)