Question

我听说Dynamic以某种方式可以在Scala中进行动态输入。但我无法想象这可能是什么样子或它是如何运作的。

我发现可以从特质Dynamic

继承

class DynImpl extends Dynamic

API表示可以像这样使用它：

foo.method（“blah”）~~＆gt; foo.applyDynamic（ “方法”）（ “等等”）

但是当我尝试它时它不起作用：

scala> (new DynImpl).method("blah")
<console>:17: error: value applyDynamic is not a member of DynImpl
error after rewriting to new DynImpl().<applyDynamic: error>("method")
possible cause: maybe a wrong Dynamic method signature?
              (new DynImpl).method("blah")
               ^

这是完全合乎逻辑的，因为在查看sources之后，结果证明这个特征是完全空的。没有定义applyDynamic方法，我无法想象如何自己实现它。

有人能告诉我我需要做些什么才能让它发挥作用吗？

Answer 1

Scalas类型Dynamic允许您在不存在的对象上调用方法，换句话说，它是动态语言中“缺少方法”的副本。

这是正确的，scala.Dynamic没有任何成员，它只是一个标记接口 - 具体实现由编译器填充。至于Scalas String Interpolation功能，有很好的定义规则描述了生成的实现。实际上，可以实现四种不同的方法：

selectDynamic - 允许编写字段访问者：foo.bar
updateDynamic - 允许编写字段更新：foo.bar = 0
applyDynamic - 允许使用参数调用方法：foo.bar(0)
applyDynamicNamed - 允许使用命名参数调用方法：foo.bar(f = 0)

要使用其中一种方法，只需编写一个扩展Dynamic的类并在那里实现这些方法就足够了：

class DynImpl extends Dynamic {
  // method implementations here
}

此外需要添加

import scala.language.dynamics

或设置编译器选项-language:dynamics，因为默认情况下隐藏了该功能。

selectDynamic

selectDynamic是最容易实现的。编译器将foo.bar的调用转换为foo.selectDynamic("bar")，因此要求此方法具有期望String的参数列表：

class DynImpl extends Dynamic {
  def selectDynamic(name: String) = name
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@6040af64

scala> d.foo
res37: String = foo

scala> d.bar
res38: String = bar

scala> d.selectDynamic("foo")
res54: String = foo

可以看出，也可以明确地调用动态方法。

updateDynamic

由于updateDynamic用于更新值，因此此方法需要返回Unit。此外，要更新的字段的名称及其值由编译器传递给不同的参数列表：

class DynImpl extends Dynamic {

  var map = Map.empty[String, Any]

  def selectDynamic(name: String) =
    map get name getOrElse sys.error("method not found")

  def updateDynamic(name: String)(value: Any) {
    map += name -> value
  }
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@7711a38f

scala> d.foo
java.lang.RuntimeException: method not found

scala> d.foo = 10
d.foo: Any = 10

scala> d.foo
res56: Any = 10

代码按预期工作 - 可以在运行时向代码添加方法。另一方面，代码不再是类型安全的，如果调用的方法不存在，则必须在运行时处理。此外，此代码不像动态语言那样有用，因为无法创建应在运行时调用的方法。这意味着我们不能做像

这样的事情

val name = "foo"
d.$name

其中d.$name将在运行时转换为d.foo。但这并不是那么糟糕，因为即使在动态语言中，这也是一个危险的特征。

此处需要注意的另一点是updateDynamic需要与selectDynamic一起实施。如果我们不这样做，我们将得到一个编译错误 - 这个规则类似于Setter的实现，只有在有一个具有相同名称的Getter时才有效。

applyDynamic

applyDynamic提供了使用参数调用方法的能力：

class DynImpl extends Dynamic {
  def applyDynamic(name: String)(args: Any*) =
    s"method '$name' called with arguments ${args.mkString("'", "', '", "'")}"
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@766bd19d

scala> d.ints(1, 2, 3)
res68: String = method 'ints' called with arguments '1', '2', '3'

scala> d.foo()
res69: String = method 'foo' called with arguments ''

scala> d.foo
<console>:19: error: value selectDynamic is not a member of DynImpl

方法的名称及其参数再次分为不同的参数列表。如果需要，我们可以使用任意数量的参数调用任意方法，但如果我们想要调用没有任何括号的方法，我们需要实现selectDynamic。

提示：也可以在applyDynamic：

中使用apply-syntax

scala> d(5)
res1: String = method 'apply' called with arguments '5'

applyDynamicNamed

最后一个可用的方法允许我们在需要时命名我们的参数：

class DynImpl extends Dynamic {

  def applyDynamicNamed(name: String)(args: (String, Any)*) =
    s"method '$name' called with arguments ${args.mkString("'", "', '", "'")}"
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@123810d1

scala> d.ints(i1 = 1, i2 = 2, 3)
res73: String = method 'ints' called with arguments '(i1,1)', '(i2,2)', '(,3)'

方法签名的不同之处在于applyDynamicNamed期望(String, A)形式的元组，其中A是任意类型。

所有上述方法的共同之处在于可以参数化参数：

class DynImpl extends Dynamic {

  import reflect.runtime.universe._

  def applyDynamic[A : TypeTag](name: String)(args: A*): A = name match {
    case "sum" if typeOf[A] =:= typeOf[Int] =>
      args.asInstanceOf[Seq[Int]].sum.asInstanceOf[A]
    case "concat" if typeOf[A] =:= typeOf[String] =>
      args.mkString.asInstanceOf[A]
  }
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@5d98e533

scala> d.sum(1, 2, 3)
res0: Int = 6

scala> d.concat("a", "b", "c")
res1: String = abc

幸运的是，也可以添加隐式参数 - 如果我们添加TypeTag上下文绑定，我们可以轻松检查参数的类型。最好的是即使返回类型也是正确的 - 即使我们必须添加一些演员表。

但是当没有办法找到绕过这些缺陷的方法时，Scala不会是Scala。在我们的例子中，我们可以使用类型类来避免强制转换：

object DynTypes {
  sealed abstract class DynType[A] {
    def exec(as: A*): A
  }

  implicit object SumType extends DynType[Int] {
    def exec(as: Int*): Int = as.sum
  }

  implicit object ConcatType extends DynType[String] {
    def exec(as: String*): String = as.mkString
  }
}

class DynImpl extends Dynamic {

  import reflect.runtime.universe._
  import DynTypes._

  def applyDynamic[A : TypeTag : DynType](name: String)(args: A*): A = name match {
    case "sum" if typeOf[A] =:= typeOf[Int] =>
      implicitly[DynType[A]].exec(args: _*)
    case "concat" if typeOf[A] =:= typeOf[String] =>
      implicitly[DynType[A]].exec(args: _*)
  }

}

虽然实施看起来不那么好，但它的力量不容质疑：

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@24a519a2

scala> d.sum(1, 2, 3)
res89: Int = 6

scala> d.concat("a", "b", "c")
res90: String = abc

最重要的是，还可以将Dynamic与宏结合使用：

class DynImpl extends Dynamic {
  import language.experimental.macros

  def applyDynamic[A](name: String)(args: A*): A = macro DynImpl.applyDynamic[A]
}
object DynImpl {
  import reflect.macros.Context
  import DynTypes._

  def applyDynamic[A : c.WeakTypeTag](c: Context)(name: c.Expr[String])(args: c.Expr[A]*) = {
    import c.universe._

    val Literal(Constant(defName: String)) = name.tree

    val res = defName match {
      case "sum" if weakTypeOf[A] =:= weakTypeOf[Int] =>
        val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c: Int)) => c }
        implicitly[DynType[Int]].exec(seq: _*)
      case "concat" if weakTypeOf[A] =:= weakTypeOf[String] =>
        val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c: String)) => c }
        implicitly[DynType[String]].exec(seq: _*)
      case _ =>
        val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c)) => c }
        c.abort(c.enclosingPosition, s"method '$defName' with args ${seq.mkString("'", "', '", "'")} doesn't exist")
    }
    c.Expr(Literal(Constant(res)))
  }
}

scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@c487600

scala> d.sum(1, 2, 3)
res0: Int = 6

scala> d.concat("a", "b", "c")
res1: String = abc

scala> d.noexist("a", "b", "c")
<console>:11: error: method 'noexist' with args 'a', 'b', 'c' doesn't exist
              d.noexist("a", "b", "c")
                       ^

宏为我们提供了所有编译时保证，虽然它在上述情况下没有用，但它可能对某些Scala DSL非常有用。

如果您想获得有关Dynamic的更多信息，可以获得更多资源：

将Dynamic引入Scala

official SIP proposal

Practical uses of a Dynamic type in Scala - 关于SO的另一个问题（但非常过时）

Answer 2

kiritsuku 的回答更好。这是为了展示一个实用的 TL;DR 用例。

Dynamics 可用于使用构建器模式动态构造对象。

import scala.language.dynamics

case class DynImpl(
  inputParams: Map[String, List[String]] = Map.empty[String, List[String]]
) extends Dynamic {

  def applyDynamic(name: String)(args: String*): DynImpl = {
    copy(inputParams = inputParams ++ Map(name -> args.toList))
  }

}

val d1 = DynImpl().whatever("aaa", "bbb").cool("ccc")
println(d1.inputParams) // Map(whatever -> List(aaa, bbb), cool -> List(ccc))

val d2 = DynImpl().whatever("aaa", "bbb").fun("haha")
println(d2.inputParams) // Map(whatever -> List(aaa, bbb), fun -> List(haha))

类型动态如何工作以及如何使用它？

2 个答案:

selectDynamic

updateDynamic

applyDynamic

applyDynamicNamed