Scala模式匹配

1  switch

与default等效的是捕获所有的case_ 模式。如果没有模式匹配，抛出MatchError，每个case中，不用break语句。可以在match中使用任何类型，而不仅仅是数字。

var result = 0; val op : Char = '-' op match { case '+' => result = 1 case '-' => result = -1 case _ => result = 0 } println(result)

2  守卫

像if表达式一样，match也提供守卫功能，守卫可以是任何Boolean条件

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 = 0 } println(ch + " " + sign + " " + digit) }

3  模式中的变量

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 str = "+-3!" for (i <- str.indices) { var sign = 0 var digit = 0 str(i) match { case '+' => sign = 1 case '-' => sign = -1 case ch if Character.isDigit(ch) => digit = Character.digit(ch, 10) case _ => } println(str(i) + " " + sign + " " + digit) }

4  类型模式

可以匹配对象的任意类型，但是不能直接匹配泛型类型，这样描述比较抽象，看下面的例子：这样做的意义在于，避免了使用isInstanceOf和asInstanceOf方法。

val a = 8 val obj = if(a == 1) 1 else if(a == 2) "2" else if(a == 3) BigInt(3) else if(a == 4) Map("aa" -> 1) else if(a == 5) Map(1 -> "aa") else if(a == 6) Array(1, 2, 3) else if(a == 7) Array("aa", 1) else if(a == 8) Array("aa") val r1 = obj match { case x: Int => x case s: String => s.toInt case BigInt => -1 //不能这么匹配 case _: BigInt => Int.MaxValue case m: Map[String, Int] => "Map[String, Int]类型的Map集合" case m: Map[_, _] => "Map集合" case a: Array[Int] => "It's an Array[Int]" case a: Array[String] => "It's an Array[String]" case a: Array[_] => "It's an array of something other than Int" case _ => 0 } println(r1 + ", " + r1.getClass.getName)

尖叫提示：Map类型的泛型在匹配的时候，会自动删除泛型类型，只会匹配到Map类型，而不会精确到Map里面的泛型类型。

5  匹配数组、列表、元组

Array(0) 匹配只有一个元素且为0的数组。

Array(x,y) 匹配数组有两个元素，并将两个元素赋值为x和y。

Array(0,_*) 匹配数组以0开始。

1)  匹配数组

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" case Array(x, y) => x + " " + y case Array(x, y, z) => x + " " + y + " " + z case Array(0, _*) => "0..." case _ => "something else" } println(result) }

2)  匹配列表

与匹配数组相似，同样可以应用于列表

for (lst <- Array(List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0))) { val result = lst match { case 0 :: Nil => "0" case x :: y :: Nil => x + " " + y case 0 :: tail => "0 ..." case _ => "something else" } println(result) }

3)  匹配元组

同样可以应用于元组

for (pair <- Array((0, 1), (1, 0), (1, 1))) { val result = pair match { case (0, _) => "0 ..." case (y, 0) => y + " 0" case _ => "neither is 0" } println(result) }

6  提取器

模式匹配，什么才算是匹配呢？即，case中unapply方法返回some集合则为匹配成功，返回none集合则为匹配失败。下面我们来看几个例子做详细探讨。

1) unapply

--调用unapply，传入number

--接收返回值并判断返回值是None，还是Some

--如果是Some，则将其解开，并将其中的值赋值给n（就是case Square(n)中的n）

创建object Square： object Square { def unapply(z: Double): Option[Double] = Some(math.sqrt(z)) } 模式匹配使用： val number: Double = 36.0 number match { case Square(n) => println(s"square root of $number is $n") case _ => println("nothing matched") }

2) unapplySeq

--调用unapplySeq，传入namesString

--接收返回值并判断返回值是None，还是Some

--如果是Some，则将其解开

--判断解开之后得到的sequence中的元素的个数是否是三个

--如果是三个，则把三个元素分别取出，赋值给first，second和third

创建object Names： object Names { def unapplySeq(str: String): Option[Seq[String]] = { if (str.contains(",")) Some(str.split(",")) else None } } 模式匹配使用： val namesString = "Alice,Bob,Thomas" namesString match { case Names(first, second, third) => { println("the string contains three people's names") println(s"$first $second $third") } case _ => println("nothing matched") }

7  变量声明中的模式

match中每一个case都可以单独提取出来，意思是一样的，如下：

val (x, y) = (1, 2) val (q, r) = BigInt(10) /% 3 val arr = Array(1, 7, 2, 9) val Array(first, second, _*) = arr println(first, second)

8  for表达式中的模式

import scala.collection.JavaConverters._ for ((k, v) <- System.getProperties.asScala) println(k + " -> " + v) for ((k, "") <- System.getProperties.asScala) println(k) for ((k, v) <- System.getProperties.asScala if v == "") println(k)

尖叫提示：for中匹配会自动忽略失败的匹配

9  样例类

样例类首先是类，除此之外它是为模式匹配而优化的类，样例类用case关键字进行声明：

1)  样例类的创建

package unit6 abstract class Amount case class Dollar(value: Double) extends Amount case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount case object Nothing extends Amount

2)  当我们有一个类型为Amount的对象时，我们可以用模式匹配来匹配他的类型，并将属性值绑定到变量：

for (amt <- Array(Dollar(1000.0), Currency(1000.0, "EUR"), Nothing)) { val result = amt match { case Dollar(v) => "$" + v case Currency(_, u) => u case Nothing => "" } println(amt + ": " + result) }

当你声明样例类时，如下几件事情会自动发生：

--构造其中的每一个参数都成为val——除非它被显式地声明为var（不建议这样做）

--在半生对象中提供apply方法让你不用new关键字就能构造出相应的对象，比如Dollar(29.95)或Currency(29.95, "EUR")

--提供unapply方法让模式匹配可以工作

--将生成toString、equals、hashCode和copy方法——除非显式地给出这些方法的定义。

除上述外，样例类和其他类型完全一样。你可以添加方法和字段，扩展它们。

10  Copy方法和带名参数

copy创建一个与现有对象值相同的新对象，并可以通过带名参数来修改某些属性。

val amt = Currency(29.95, "EUR") val price = amt.copy(value = 19.95) println(amt) println(price) println(amt.copy(unit = "CHF"))

11  Case语句的中置(缀)表达式

什么是中置表达式？1 + 2，这就是一个中置表达式。如果unapply方法产出一个元组，你可以在case语句中使用中置表示法。比如可以匹配一个List序列。

List(1, 7, 2, 9) match { case first :: second :: rest => println(first + second + rest.length) case _ => 0 }

12  匹配嵌套结构

比如某一系列商品想捆绑打折出售

1)  创建样例类

abstract class Item case class Article(description: String, price: Double) extends Item case class Bundle(description: String, discount: Double, item: Item*) extends Item

2)  匹配嵌套结构

val sale = Bundle("愚人节大甩卖系列", 10, Article("《九阴真经》", 40), Bundle("从出门一条狗到装备全发光的修炼之路系列", 20, Article("《如何快速捡起地上的装备》", 80), Article("《名字起得太长躲在树后容易被地方发现》",30)))

3)  将descr绑定到第一个Article的描述

val result1 = sale match { case Bundle(_, _, Article(descr, _), _*) => descr } println(result1)

4)  通过@表示法将嵌套的值绑定到变量。_*绑定剩余Item到rest

val result2 = sale match { case Bundle(_, _, art @ Article(_, _), rest @ _*) => (art, rest) } println(result2)

5)  不使用_*绑定剩余Item到rest

val result3 = sale match { case Bundle(_, _, art @ Article(_, _), rest) => (art, rest) } println(result3)

6)  计算某个Item价格的函数，并调用

def price(it: Item): Double = { it match { case Article(_, p) => p case Bundle(_, disc, its@_*) => its.map(price _).sum - disc } } println(SwitchBaseSyllabus.price(sale))

13  密封类

如果想让case类的所有子类都必须在申明该类的相同的文件中定义，可以将样例类的通用超类声明为sealed，叫做密封类，密封就是外部用户不能在其他文件中定义子类。

14  模拟枚举

样例类可以模拟出枚举类型

1)  创建密封样例类（不密封也可以，在这里只是为了用一下sealed关键字）

package unit6 sealed abstract class TrafficLightColor case object Red extends TrafficLightColor case object Yellow extends TrafficLightColor case object Green extends TrafficLightColor

2)  模拟枚举

for (color <- Array(Red, Yellow, Green)) println( color match { case Red => "stop" case Yellow => "slowly" case Green => "go" })

15  偏函数

偏函数，它只对会作用于指定类型的参数或指定范围值的参数实施计算

val f: PartialFunction[Char, Int] = { case '+' => 1 case '-' => -1 } println(f('-')) println(f.isDefinedAt('0')) println(f('+')) // println(f('0'))

再深入探讨一点点：

我们定义一个将List集合里面数据+1的偏函数：

val f1 = new PartialFunction[Any, Int] { def apply(any: Any) = any.asInstanceOf[Int] + 1 def isDefinedAt(any: Any) = if (any.isInstanceOf[Int]) true else false } val rf1 = List(1, 3, 5, "seven") collect f1 println(rf1)

如上的功能，等同于：

def f2: PartialFunction[Any, Int] = { case i: Int => i + 1 } val rf2 = List(1, 3, 5, "seven") collect f2 println(rf2)