Scala模式匹配| 隐式转换

1. 模式匹配

Scala中的模式匹配类似于Java中的switch语法，但是更加强大。
模式匹配语法中，采用match关键字声明，每个分支采用case关键字进行声明，当需要匹配时，会从第一个case分支开始，如果匹配成功，那么执行对应的逻辑代码，如果匹配不成功，继续执行下一个分支进行判断。如果所有case都不匹配，那么会执行case _ 分支，类似于Java中default语句。

match的细节和注意事项：

　　1）如果所有case都不匹配，那么执行case _ 分支，类似于Java中default语句

　　2）如果所有case都不匹配，又没有写case _ 分支，那么会抛出MatchError

　　3）每个case中，不用break语句，自动中断case

　　4）可以在match中使用其它类型，而不仅仅是字符,可以是表达式

　　5）=> 类似于 java swtich 的 :

　　6）=> 后面的代码块到下一个case, 是作为一个整体执行，可以使用{} 括起来，也可以不括。

    for (ch <- "+-3!") {
      var sign = 0
      var digit = 0
      ch match {
        case '+' => sign = 1
        case '-' => sign = -1
        case _ if ch.toString.equals("3") => digit = 3
        case _ => sign = 2
      }
      println(ch + " " + sign + " " + digit)
    }

+ 1 0
- -1 0
3 0 3
! 2 0

守卫

如果想要表达匹配某个范围的数据，就需要在模式匹配中增加条件守卫

case _  => digit = 3

case _  => sign = 2 //不会走这一步,只会走一个case _

case _ => digit = 3 //默认，如果把它写在最前边，则下面的所有case就都不会走；

给模式匹配增加变量
//如果在case关键字后跟变量名，那么match前表达式的值会赋给那个变量
val ch = 'Y'
ch match {
  case '+' => println("ok+")
  case a => println("ok2" + a)
  case _ => println ("ok3")
}
--->ok2Y

_在scala中的意思: 导包，隐藏类，初始值，函数返回, 参数占位符，模式匹配其他场合

 val list = List("a", "a", "b", "b" )
//    list.groupBy(_) 如果写成这个，编译器无法识别是哪个( f(x): 参数还是x: 参数) 省略的
    println(list.groupBy(x => x)) //Map(b -> List(b, b), a -> List(a, a))

    val list = List(List(1,2), List(1,2))
    println(list.flatMap(x => x)) //List(1, 2, 1, 2)

    val list = List("zs,ls","ww,zl")
    println(list.flatMap(_.split(","))) //List(zs, ls, ww, zl)

匹配类型

匹配对象的任意类型，这样做避免了使用isInstanceOf和asInstanceOf方法

    val a = 3
    val obj = if (a == 1) 5  //int...
    else if (a == 2) "2"    //啥也不是
    else if (a == 3) BigInt(3)  //
    else if (a == 4) Map("aa" -> 1) //对象是一个字符串-数字的Map集合
    else if (a == 5) Map(1 -> "aa") //对象是一个字符串-数字的Map集合
    else if (a == 6) Array(1, 2, 3) //对象是一个数字数组
    else if (a == 7) Array("aa", 1) //啥也不是
    else if (a == 8) Array("aa") //对象是一个字符串数组

    obj match {
      case a: Int => println("int...")
      //case _ : BigInt => Int.MaxValue
      case b: Map[String, Int] => println("对象是一个字符串-数字的Map集合")
      case c : Map[Int, String] => println("对象是一个数字-字符串的Map集合")
      case d : Array[String] => println("对象是一个字符串数组")
      case e : Array[Int] => println("对象是一个数字数组")
      case _ : BigInt => println(Int.MaxValue)// <=等效于=> case f : BigInt => println(Int.MaxValue)
       // 这里case _ 表示隐藏变量名，即不使用,而不是表示默认匹配，忽略匹配的变量值。
      case _ => println("啥也不是")
    }

匹配规则

   for (arr <- Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0), Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))){
      val result = arr match {
        case Array(0) => "0"  //Array(0) 匹配只有一个元素且为0的数组
        case Array(x, y) => x + "=" + y //) 匹配数组有两个元素，并将两个元素赋值为x和y
        case Array(0, _*) => "以0开头和数组" //Array(0,_*) 匹配数组以0开始
        case _ => "什么集合都不是"
      }
      println("result=" + result)
    }
/*    result=0
    result=1=0
    result=以0开头和数组
    result=什么集合都不是
    result=什么集合都不是*/

匹配对象

    // TODO 匹配对象
object Square {
  // unapply可以理解为apply方法的反向操作
  // unapply一般使用在模式匹配中
  def unapply(z: Double): Option[Double] = Some(math.sqrt(z))
  def apply(z: Double): Double = z * z //apply方法用于生成伴生类对象，其实也可以理解对象的工厂
}
    // 模式匹配使用：
    val number: Double = 36.0
    number match {
      case Square(n) => println(n) //6.0
      case _ => println("nothing matched")
    }

匹配for循环

  val map = Map("a"->1, "b"->0, "c"->3)
    for ((k, v) <- map){
      println(k + "->" + v)
    }
    for ((k, 0) <- map) {
      println(k + " --> " + 0) //b --> 0
    }
    for ((k, v) <- map if v == 3){
      println(k + " --> " + 3) //c --> 3
    }

样例类  可直接构建对象且可以做模式匹配

样例类仍然是类； 样例类用case关键字进行声明。 样例类是为模式匹配(对象)而优化的类

构造器中的每一个参数都成为val——除非它被显式地声明为var；

在样例类中一定会有伴生对象，它提供apply方法让你不用new关键字就能构造出相应的对象；  提供unapply方法（与apply是反向的，由对象可推断出类型）让模式匹配可以工作

将自动生成toString、equals、hashCode和copy方法(有点类似模板类，直接给生成，供程序员使用)

除上述外，样例类和其他类完全一样。你可以添加方法和字段，扩展它们

    abstract class Amount
    case class Dollar(value: Double) extends Amount //继承抽象类
    case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类不需要{ }里边的主体内容了，case 类名就相当于伴生对象，伴生对象就是负责来构建对象；
    case object NoAmount extends Amount

    //说明: 这里的 Dollar，Currencry, NoAmount  是样例类。
    //可以这样理解样例类，就是样例类会默认其它很多的方法，供程序员直接使用
    //当我们有一个类型为Amount的对象时，可以用模式匹配来匹配他的类型，并将属性值绑定到变量(即：把样例类对象的属性值提取到某个变量)
    for (amt <- Array(Dollar(1000.0), Currency(1000.0, "RMB"), NoAmount)) { //Araay里边有3个对象，它们不是new出来的，伴生对象不需new可直接传值（里边有apply方法，不需声明）
      val result = amt match {  //进行匹配
        case Dollar(v) => "$" + v
        case Currency(v, u) => v + " " + u
        case NoAmount => ""
      }
      println(amt + ": " + result)
/*      Dollar(1000.0): $1000.0
        Currency(1000.0,RMB): 1000.0 RMB
        NoAmount: */
    }

    case class User(var name: String)  //把参数变成了属性，加上var即是可变的
    val user: User = User("kris")
    //放不进去，要在name参数前加var
    user.name = "alex"
    println(user.name) //alex

密封类

把所有的样例类都放一块，加上sealed后，就只能放在一块了，不能放在别的源文件中；

如果想让case类的所有子类都必须在申明该类的相同的源文件中定义，可以将样例类的通用超类声明为sealed，这个超类称之为密封类。
密封就是不能在其他文件中定义子类。

2. 隐式转换

编译器是看编译语法，不会给你执行；

隐式转换即二次编译（自动转换） 不改变之前程序前提下，扩展功能

object ObjectTest1 extends App {
  //自动转换
  val parent: ParentClass = new ChildClass  //子类对象可自动转换为父类 
  val child: ChildClass = parent.asInstanceOf[ChildClass]  //父类对象不能直接转换为子类 ，要先判断下是不是这个类的实例
  // byte => short ==> int ==> long
  var b : Byte = 19
  var s : Short = b
  b = s.toByte

}
class ParentClass{
}
class ChildClass extends ParentClass{

}

scala允许开发者自己定义类型转换规则，遵循了OCP规则（不对之前的代码做任何改变，隐式转换即可实现）

当scala编译器在编译时发现类型错误，尝试从开发者的位置查找转换规则进行二次编译

object Testimplicit extends App {

  implicit def tranform(d: Double): Int = {
    d.toInt
  }
  val i : Int = 3.4
  println("i = " + i)
}

隐式转换规则不仅仅是可以转换类型，还可以扩展功能

object Testimplicit extends App {

  class Person {//extends User

  }
  class User{
    def login()={
      println("user login....")
    }
  } //隐式转换可以将指定的类型转换为其他的类型，进行功能的扩展
  implicit def transform(p:Person): User ={ //想要一个Person，传参； User类型的
    new User
  }
  var p = new Person
  p.login  //把用户的功能给扩展过来，可以继承（从概念上反了应该User继承Person）,这时可用隐式转换
}

==>user login....

scala中允许方法参数进行隐式转换  相同类型的参数做转换；

  def test(implicit name: String = "kris")={  //方法里边这个值是写死的
    println(name)
  }
  //scala中允许方法参数进行隐式转换
  implicit val username: String = "alex"  //这个值是可以灵活变化的，可以把一个动态变化的值传进去，而不是一个固定值
  test //不传参数结果是alex，scala在编译时就会尝试着在作用域内看看有没有一个隐式的变量可以用，如果有就把这个隐式的变量传进来；
  test() //kris

隐式转换类是从scala2.10版本后增加的，类声明时必须有一个参数的构造方法；

　　通过一个方法把一个类型变成另外一个类型，隐式类是把一个类型转换为当前类型 

    implicit class Person1(user: User11){
      def test()={
        println("test...")
      }
    }
    class User11{

    }
    val user = new User11
    user.test()  //test...

隐式转换在scala编译时进行查找，默认当前作用域范围；  如果当前作用域范围查找不到，会从上级的伴生对象, 包对象查找

object Testimplicit extends App {
  val users = new Users()
  users.test()
  class Users extends MyTrait{

  }
}

trait MyTrait{
}
object MyTrait{
  implicit class Test1(name: Users){
    def test()={
      println("test...")
    }
  }
}