如何在 F# 中为可区分联合的子集建模？

Question

我希望某物（人、物体等）具有能力（跳跃、奔跑等）。我希望有些东西只有特定的能力。这些是我目前的类型：

type Ability =
  | Jump
  | Stay
  | Run
  | Walk

type Person = {
  abilities : Ability Set // OK, since a person should be able to do all of the above
}

type InanimateObject = {
  abilities : Ability Set // Not OK, it should only be able to "Stay"
}

type ThingWithAbilities =
  | Person of Person
  | InanimateObject of InanimateObject

我希望我的 API 的调用者能够请求具有特定能力的 ThingWithAbilities。示例：给我ThingWithAbilities 的所有具有“跳跃”能力的对象。我怎样才能以一种好的方式对此进行建模？我想让在代码中创建具有“跳转”能力的InanimateObject 成为不可能。

Answer 1

如果您想以类型安全的方式执行此操作，则需要为不同的能力集定义不同的类型：

type InanimateAbility =
  | Stay

type AnimateAbility = 
  | Jump
  | Run
  | Walk

type Ability = 
  | Inanimate of InanimateAbility
  | Animate of AnimateAbility

type Person = {
  abilities : Ability Set
}

type InanimateObject = {
  abilities : InanimateAbility Set
}

这里，InanimateAbility 是一种只有无生命物体才有的能力类型，AnimateAbility 是一种有生命物体独有的能力类型。 Ability 结合了这两种能力，代表任何一种能力。然后Person 可以拥有一组Abilitiy 值，但您可以将InanimateObject 的能力限制为一组InanimateAbility 值。

只要你没有太多的组合，这很好用 - 如果你有四种不同类型的对象，具有不同的能力子集，那么它可能会变得混乱。在这种情况下，您可能只使用一种类型进行运行时检查，以确保您只为每个对象分配允许的能力。

Answer 2

您可以单独对它们进行建模，然后参考原子能力定义您的 Person/Object 类型

type Jump = Jump
type Stay = Stay
type Run = Run
type Walk = Walk

type Person = {
  abilities : Choice<Jump,Stay,Run,Walk> Set
}

type InanimateObject  = {
  abilities : Stay Set // actually haveing this as a set is a bit odd...but whatever
}

type ThingWithAbilities =
    | Person of Person
    | InanimateObject of InanimateObject