如何在多抽象维度建模复杂类型？基于函数式DDD的Payment案例

背景 #

我尝试采用Scott Wlaschin所著《领域建模的函数式方法》（Domain Modeling Made Functional）中的函数式DDD风格建模，核心思路是将单一类型（比如Payment）拆分为多个类型，精准匹配原类型不同“状态”下的数据结构。

Scott在书中第84页的示例里，把Order拆分为UnvalidatedOrder和ValidatedOrder，用联合类型表示Order：

type Order = 
  | UnvalidatedOrder of { ... }
  | ValidatedOrder of { ValidatedAt: DateTime; ... }

此处使用类F#伪代码简化表述

但这种方案只针对“验证”这单一变化维度有效，如果类型存在两个变化维度，该怎么处理？

Payment建模示例 #

以Payment模型为例，需求如下：

需求1：Payment状态流转 #

Payment需处于New、InProgress、Complete三种有效状态；仅New状态可转为InProgress，仅InProgress状态可转为Complete。

需求2：Payment完成结果 #

处于Complete状态的Payment需要包含结果：Approved、Cancelled、Declined、Failed。其中Approved需附带ApprovedAmount，其余结果需附带Reason。

需求3：基础信息 #

所有Payment都必须包含唯一Guid标识和RequestedAmount。

我的初始建模尝试

type PaymentResult =
  | Approved of { ApprovedAmount: decimal }
  | Cancelled of { Reason: string; }
  | Declined of { Reason: string; }
  | Failed of { Reason: string; }

type PaymentStatus = 
  | New
  | InProgress of { StartedAt: DateTime; }
  | Complete of { 
      StartedAt: DateTime; 
      CompletedAt: DateTime; 
    }

type Payment = {
  Id: Guid;
  RequestedAmount: decimal;
  Status: PaymentStatus;
}

type StartPayment = (Status: PaymentStatus.New) (Now: DateTime) -> PaymentStatus.InProgress
type FinishPayment = (Status: PaymentStatus.InProgress) (Now: DateTime) (Result: PaymentResult) -> PaymentStatus.Complete

这个方案的问题在于，部分Payment相关信息被塞进了PaymentStatus里，但PaymentStatus应该只存储和状态本身相关的数据。

按照Scott的方式拆分后的模型

按照Scott的思路拆分Payment后，得到如下模型：

type Payment =
  | NewPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; }
  | InProgressPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; StartedAt: DateTime; }
  | CompletedPayment of { 
      Id: Guid; 
      RequestedAmount: decimal;
      StartedAt: DateTime; 
      CompletedAt: DateTime; 
      Result: PaymentResult; 
    }

这个模型把Payment的所有数据都保留在各自的类型记录中，但如果新增“任意状态的Payment都可被废弃”的需求，仅针对废弃维度建模会得到：

type Payment =
  | NonAbandonedPayment of { ... }
  | AbandonedPayment of { AbandonedAt: DateTime; ... }

如果要同时结合“状态”和“废弃”两个维度，就需要创建6个类型来覆盖所有组合：

type Payment =
  | NonAbandonedNewPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; }
  | AbandonedNewPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; AbandonedAt: DateTime; }
  | NonAbandonedInProgressPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; StartedAt: DateTime; }
  | AbandonedInProgressPayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; StartedAt: DateTime; AbandonedAt: DateTime; }
  | NonAbandonedCompletePayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; StartedAt: DateTime; CompletedAt: DateTime; Result: PaymentResult; }
  | AbandonedCompletePayment of { Id: Guid; RequestedAmount: decimal; StartedAt: DateTime; CompletedAt: DateTime; Result: PaymentResult; AbandonedAt: DateTime; }

这会产生维度的笛卡尔积，哪怕场景简单也显得非常繁琐。

技术问题 #

在遵循“类型相关信息均存储于该类型内”的前提下，该如何表示类型的多抽象变化维度？我目前想到的最优方案是放弃这个前提，把PaymentStatus和AbandonedStatus作为属性嵌入单一Payment类型：

type AbandonedStatus =
  | NotAbandoned
  | Abandoned

type PaymentStatus =
  | New
  | InProgress
  | Complete

type Payment = {
  Id: Guid;
  RequestedAmount: decimal;
  Status: PaymentStatus;
  AbandonedStatus: AbandonedStatus
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Tyler Kasper