Question

这部分重复了这个问题：Getting subclasses of a sealed trait，但回答建议运行时反射对我来说不合适，我想知道是否有可能在编译时，可能使用Shapeless。

所以，有了这个ADT：

sealed trait ColumnAttribute
case class Default(value: String) extends ColumnAttribute
case class Identity(seed: Int, step: Int) extends ColumnAttribute
case class Encode(encoding: CompressionEncoding) extends ColumnAttribute
case object DistKey extends ColumnAttribute

如何获得Option[Default] :: Option[Identity] :: Option[Encode] :: Option[DistKey] :: HNil之类的内容？

更具体的问题（可能我正在寻找错误的解决方案）。在课程之后加上AST加上，如何在编译时确保Column不会构造多个Encode或DistKey或其他ColumnAttribute。< / p>

case class Column(columnName: String, dataType: DataType, columnAttributes: Set[ColumnAttribute], columnConstraints: Set[ColumnConstraint])

UPD ：columnAttributes应该只包含特定子类型的一个值，但可以包含多个不同子类型的值。

所以，这个伪代码应该是正确的：

columnConstraint = Default("foo") :: DistKey :: Identity(1,2) :: HNil

但这应该失败：

columnConstraint = Default("foo") :: Default("bar") :: HNil

Answer 1

如果我们将columnAttributes中的Column表示为HList，我们首先需要将HList元素限制为ColumnAttribute的子类型并且是不同的。

我们可以使用hlist constraints LUBConstraint和IsDistinctConstraint来实现这一目标。

import shapeless.{Default => _, _}
import LUBConstraint._
import IsDistinctConstraint._

def acceptOnlyDistinctAttributes
  [L <: HList : <<:[ColumnAttribute]#λ : IsDistinctConstraint](l: L): L = l

现在我们需要约束HList，因此它不能包含Encode和DistKey，遗憾的是我们需要自己编写此类型类。

我们可以使用=:=检查第一个元素，使用NotContainsConstraint检查尾部是否包含其他类型。

trait OnlyOneOfConstraint[L <: HList, A, B] extends Serializable

object OnlyOneOfConstraint {

  def apply[L <: HList, A, B]
    (implicit ooo: OnlyOneOfConstraint[L, A, B]): OnlyOneOfConstraint[L, A, B] = ooo

  type OnlyOneOf[A, B] = {
    type λ[L <: HList] = OnlyOneOfConstraint[L, A, B]
  }

  implicit def hnilOnlyOneOf[A, B] = new OnlyOneOfConstraint[HNil, A, B] {}

  // head is A, so tail cannot contain B
  implicit def hlistOnlyOneOfA[H, T <: HList, A, B](implicit
    ncB: T NotContainsConstraint B, 
    eq: A =:= H,
    oooT: OnlyOneOfConstraint[T, A, B]
  ) = new OnlyOneOfConstraint[H :: T, A, B] {}

  // head is B, so tail cannot contain A
  implicit def hlistOnlyOneOfB[H, T <: HList, A, B](implicit
    ncA: T NotContainsConstraint A, 
    eq: B =:= H,
    oooT: OnlyOneOfConstraint[T, A, B]
  ) = new OnlyOneOfConstraint[H :: T, A, B] {}

  // head is not A or B
  implicit def hlistOnlyOneOf[H, T <: HList, A, B](implicit
    neqA: A =:!= H,
    neqB: B =:!= H,
    oooT: OnlyOneOfConstraint[T, A, B]
  ) = new OnlyOneOfConstraint[H :: T, A, B] {}
}

现在我们可以使用这些约束编写（简化）Column：

type CompressionEncoding = String

sealed trait ColumnAttribute
case class Default(value: String) extends ColumnAttribute
case class Identity(seed: Int, step: Int) extends ColumnAttribute
case class Encode(encoding: CompressionEncoding) extends ColumnAttribute
case object DistKey extends ColumnAttribute

import OnlyOneOfConstraint._

case class Column[
  Attrs <: HList 
    : <<:[ColumnAttribute]#λ 
    : IsDistinctConstraint 
    : OnlyOneOf[Encode, DistKey.type]#λ
](columnAttributes: Attrs)

我们现在有一个编译时保证属性是不同的ColumnAttributes，并且不会同时包含Encode和DistKey：

Column(DistKey :: Default("s") :: HNil)
// Column[shapeless.::[DistKey.type,shapeless.::[Default,shapeless.HNil]]] = Column(DistKey :: Default(s) :: HNil)

Column(Default("s") :: Encode("a") :: HNil)
// Column[shapeless.::[Default,shapeless.::[Encode,shapeless.HNil]]] = Column(Default(s) :: Encode(a) :: HNil)

Column(DistKey :: Default("s") :: Encode("a") :: HNil)
// <console>:93: error: could not find implicit value for evidence parameter of type OnlyOneOfConstraint[shapeless.::[DistKey.type,shapeless.::[Default,shapeless.::[Encode,shapeless.HNil]]],Encode,DistKey.type]
//        Column(DistKey :: Default("s") :: Encode("a") :: HNil)

代数数据类型

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