用Haskell设计大型程序与用其他语言设计并没有什么不同。 在大范围内编程是关于将你的问题分解成可管理的部分，以及如何将它们组合在一起;实现语言不那么重要。

也就是说，在大型设计中，最好尝试并利用类型系统，以确保只能以正确的方式将各个部分组合在一起。这可能涉及到新类型或幻影类型，以使看起来具有相同类型的东西不同。

在重构代码时，纯粹性是一个很大的好处，所以尽量保持尽可能多的代码纯粹。纯代码很容易重构，因为它与程序的其他部分没有隐藏的交互。

我的确是通过这本书第一次学习了结构化函数式编程。 它可能不是你想要的，但对于函数式编程的初学者来说，这可能是学习构造函数式程序的最好的第一步之一——与规模无关。在所有抽象层次上，设计都应该有清晰的结构安排。

函数式编程的技巧

http://www.cs.kent.ac.uk/people/staff/sjt/craft2e/

我目前正在写一本名为《功能设计与架构》的书。它为您提供了一整套如何使用纯函数方法构建大型应用程序的技术。它描述了许多功能模式和思想，同时构建了一个类似scada的应用程序“仙女座”，用于从头开始控制宇宙飞船。我的主要语言是Haskell。这本书的封面是:

Approaches to architecture modelling using diagrams; Requirements analysis; Embedded DSL domain modelling; External DSL design and implementation; Monads as subsystems with effects; Free monads as functional interfaces; Arrowised eDSLs; Inversion of Control using Free monadic eDSLs; Software Transactional Memory; Lenses; State, Reader, Writer, RWS, ST monads; Impure state: IORef, MVar, STM; Multithreading and concurrent domain modelling; GUI; Applicability of mainstream techniques and approaches such as UML, SOLID, GRASP; Interaction with impure subsystems.

您可能熟悉本书的代码和“Andromeda”项目代码。

我希望在2017年底完成这本书。在此之前，你可以在这里阅读我的文章“函数式编程中的设计和架构”(Rus)。

更新

我在网上分享了我的书(前5章)。参见Reddit上的帖子

我在Haskell中的大型项目工程和XMonad的设计与实现中谈到了这一点。工程在很大程度上是关于管理复杂性的。Haskell中用于管理复杂性的主要代码结构机制有:

类型系统

使用类型系统来加强抽象，简化交互。 通过类型强制执行关键不变量 (例如，某些值不能逃脱某个范围) 某些代码不执行IO操作，不接触磁盘 强制安全:检查异常(可能/任意)，避免混合概念(Word, Int, Address) 好的数据结构(如拉链)可以使某些测试类变得不必要，因为它们静态地排除了例如越界错误。

性能分析

提供程序堆和时间配置文件的客观证据。 特别是，堆分析是确保没有不必要的内存使用的最佳方法。

纯度

通过删除状态来显著降低复杂性。纯函数式代码可扩展，因为它是组合的。您所需要的只是确定如何使用某些代码的类型——当您更改程序的其他部分时，它不会神秘地中断。 使用大量“模型/视图/控制器”风格的编程:尽快将外部数据解析为纯功能数据结构，对这些结构进行操作，然后一旦所有工作完成，就进行渲染/刷新/序列化。保持大部分代码的纯净

测试

QuickCheck + Haskell代码覆盖率，以确保您正在测试的东西，你不能检查类型。 GHC + RTS能够帮助你判断自己是否在GC上花费了太多时间。 QuickCheck还可以帮助您为模块识别干净、正交的api。如果代码的属性难以表述，那么它们可能太复杂了。继续重构，直到你有了一组干净的属性，可以测试你的代码，并且组合得很好。那么代码可能也设计得很好。

用于结构化的单子

单子以类型的形式捕获关键的架构设计(这段代码访问硬件，这段代码是一个单用户会话，等等)。 例如，xmonad中的X单子，精确地捕捉了对系统的哪些组件可见的状态的设计。

类型类和存在类型

使用类型类来提供抽象:将实现隐藏在多态接口后面。

并发性和并行性

在您的程序中偷偷使用par，以轻松、可组合的并行性击败竞争对手。

重构

您可以在Haskell中进行大量重构。如果您明智地使用类型，类型可以确保您的大规模更改是安全的。这将有助于代码库的扩展。确保重构在完成之前都会导致类型错误。

明智地使用FFI

FFI使得使用外国代码更容易，但外国代码可能是危险的。 在假设返回的数据的形状时要非常小心。

元编程

一点Template Haskell或泛型可以删除样板。

包装和分销

使用阴谋。不要滚动您自己的构建系统。(编辑:实际上你现在可能想要使用Stack来开始。) 对于好的API文档，使用Haddock 像graphmod这样的工具可以显示模块结构。 如果可能的话，使用Haskell平台版本的库和工具。它是一个稳定的碱。(编辑:再一次，现在你可能想使用Stack来获得一个稳定的基础并运行。)

警告

使用-Wall让你的代码没有异味。你也可以看看Agda, Isabelle或Catch来获得更多的保证。对于类似绒线的检查，请参见大绒线，这将建议改进。

使用所有这些工具，您可以控制复杂性，尽可能地消除组件之间的交互。理想情况下，您有一个非常大的纯代码库，这非常容易维护，因为它是组合的。这并不总是可能的，但它值得为之奋斗。

一般来说:将系统的逻辑单元分解为尽可能小的引用透明组件，然后在模块中实现它们。组件集(或内部组件)的全局或本地环境可以映射到单子。使用代数数据类型描述核心数据结构。广泛分享这些定义。

Perhaps you have to go an step back and think of how to translate the description of the problem to a design in the first place. Since Haskell is so high level, it can capture the description of the problem in the form of data structures , the actions as procedures and the pure transformation as functions. Then you have a design. The development start when you compile this code and find concrete errors about missing fields, missing instances and missing monadic transformers in your code, because for example you perform a database Access from a library that need a certain state monad within an IO procedure. And voila, there is the program. The compiler feed your mental sketches and gives coherence to the design and the development.

以这种方式，您从一开始就受益于Haskell的帮助，并且编码是自然的。如果你脑子里想的是一个具体的普通问题，我不想做一些“功能性的”或“纯粹的”或足够一般的事情。我认为过度设计是IT领域最危险的事情。当问题是创建一个抽象一组相关问题的库时，情况就不同了。

我发现Alejandro Serrano的论文“使用Haskell教授软件架构”(pdf)对思考Haskell中的大规模结构很有用。