第四课 Scala模式匹配、类型系统彻底精通与Spark源码阅读

   

 

一: 守卫

   var ch = ‘+’
   ch match {

      case '+' => sign = 1

      case '-' => sign = -1

      case _ if Character.isDigit(ch) => digit = Character.digit(ch, 10)

      case _ => sign = 0

}

 

二：模式中的变量

  如果在case关键字后跟着一个变量名，那么匹配的表达式会被赋值给那个变量。case _是这个特性的一个特殊情况，变量名是_。

   "Hello, world" foreach { c => println (

        c match {

          case ' ' => "space"

          case ch => "Char: " + c

      }

)}

 

三：类型模式

相比使用isInstanceOf来判断类型，使用模式匹配更好

    obj match {

       case x: Int => x

       case s: String => Integer.parseInt(s)

       case _: BigInt => Int.MaxValue

       case _ => 0

}

 

捕获异常：

val file = new File(fileName)
    try {
      Source.fromFile(file).getLines()
    }catch{
      case e1: FileNotFoundException => println("FileNotFoundException")
      case e2: RuntimeException => println("RuntimeException")
      case e3: Exception => println("Exception")
     }

 因为匹配是发生在运行期的，而且JVM中泛型的类型信息会被擦掉，因此不能使用类型来匹配特定的Map类型

 

 

 

 

四：匹配数组、列表和元组

 1)数组

 val arr = Array(0,3,4,5,6,7)

     arr match {

       case Array(0) => "0"

       case Array(x, y) => x + " " + y

       case Array(0, x @_*) => println(x)

       case _ => "something else"

     }

     

2) 列表

      val arr = List(0,4,5,6,7,)

   arr match {

     case List(0) => "0"

     case List(x, y) => x + " " + y

     case List(0, x @_*) => println(x)

     case _ => "something else"

    }

        或者

        arr match {

          case 0 :: Nil => "0"

          case x :: y :: Nil => x + " " + y

          case 0 :: tail => "0 ..."

          case _ => "something else"

        }

     

  五：提取器

模式匹配来对数组、列表和元组进行了匹配，在这个过程的背后的是提取器（extractor）机制。使用unapply来提取固定数量的对象，使用unapplySeq来提取一个序列。在前面的代码 case Array(0, x) => ...中， Array(0, x)部分实际上是使用了伴生对象中的提取器，实际调用形式是： Array.unapplySeq(arr)。根据Doc，提取器方法接受一个Array参数，返回一个Option。

1）正则表达式是另一个适用提取器的场景。正则有分组时，可以用提取器来匹配分组

       val pattern = "([0-9]+) ([a-z]+)".r

       "99 bottles" match {case pattern(num, item) => (num, item)}

    2）自定义提取器；下面的例子显示电子邮件地址的提取器对象：

    object Test {

      def main(args: Array[String]) {

       println ("Apply method : " + apply("Zara", "gmail.com"));

       println ("Unapply method : " + unapply("[e-mail]"));

       println ("Unapply method : " + unapply("Zara Ali"));

      }

   // The injection method (optional)

   def apply(user: String, domain: String) = {

      user +"@"+ domain

   }

   // The extraction method (mandatory)

   def unapply(str: String): Option[(String, String)] = {

      val parts = str split "@"

      if (parts.length == 2){

         Some(parts(0), parts(1))

      }else{

         None

      }

   }

}

 

六：变量声明中的模式

  val (x, y) = (1, 2)

  val (q, r) = BigInt(10) /% 3  // 返回商和余数的对偶

  val Array(first, second, _*) = arr  // 将第一和第二个分别给first和second

 

七：for表达式中的模式

   import scala.collection.JavaConversions.propertiesAsScalaMap

   for ((k, v) <- System.getProperties())  // 这里使用了模式

     println(k + " -> " + v)

   for ((k, "") <- System.getProperties())  // 失败的匹配会被忽略，所以只打印出值为空的键

     println(k)

 

八：样例类

  abstract class Amount

  // 继承了普通类的两个样例类

  case class Dollar(value: Double) extends Amount

  case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount

   // 样例对象

  case object Nothing extends Amount

 

  amt match {

    case Dollar(v) => "$" + v

    case Currency(_, u) => "Oh noes, I got " + u

    case Nothing => ""  // 样例对象没有()

  }

在声明样例类时，下面的过程自动发生了：

构造器的每个参数都成为val，除非显式被声明为var，但是并不推荐这么做；

在伴生对象中提供了apply方法，所以可以不使用new关键字就可构建对象；

提供unapply方法使模式匹配可以工作；

生成toString、equals、hashCode和copy方法，除非显示给出这些方法的定义。

除了上述之外，样例类和其他类型完全一样，方法字段等。

 

 

九：匹配嵌套结构

  abstarct class Item

  case class Article(description: String, price: Double) extends Item

  case class Bundle(description: String, price: Double, items: Item*) extends Item

 

  Bundle("Father's day special", 20.0,

     Article("Scala for the Impatient", 39.95),

     Bundle("Anchor Distillery Sampler", 10.0,

        Article("Old Potrero Straight Rye Whisky", 79.95),

        Article("Junipero Gin", 32.95)

   )

 )

 模式可以匹配到特定的嵌套：

 case Bundle(_, _, Article(descr, _), _*) => descr

 

十：密封类

   当使用样例类来做模式匹配时，如果要让编译器确保已经列出所有可能的选择，可以将样例类的通用超类声明为sealed。

密封类的所有子类都必须在与该密封类相同的文件中定义。如果某个类是密封的，那么在编译期所有的子类是可知的，因而可以检查模式语句的完整性。让所有同一组的样例类都扩展某个密封的类或特质是个好的做法。

  sealed abstract class TrafficLightColor

  case object Red extends TrafficLightColor

  case object Yellow extends TrafficLightColor

  case object Green extends TrafficLightColor

 

  color match {

    case Red => "stop"

    case Yellow => "hurry up"

    case Green => "go"

 }

 

 十一：Option类型

   Option类型用来表示可能存在也可能不存在的值。样例子类Some包装了某个值，而样例对象None表示没有值。Option支持泛型。

   val  map = Map(3 -> “a”, 4 -> “b”)

   map.get(3) match {

case Some(x) => x

case Nome

   }

 

十二：偏函数

   被包在花括号内的一组case语句是一个偏函数。

偏函数是一个并非对所有输入值都有定义的函数，是PartialFunction[A, B]类的一个实例，其中A是参数类型，B是返回类型。该类有两个方法：apply方法从匹配的模式计算函数值；isDefinedAt方法在输入至少匹配其中一个模式时返回true。

 

val f: PartialFunction[Char, Int] = { case '+' => 1; case '-' => -1 }

f('-')  // 返回-1

f.isDefinedAt('0')  // false

f('0')  //抛出MatchError