Question

Scala具有一个很好的功能，可以在模式匹配中推断类型参数。它还检查模式匹配的详尽性。例如：

sealed trait PField[T]

case object PField1 extends PField[String]

case object PField2 extends PField[Int]

def getValue[X](f: PField[X]): X = f match {
  case PField1 => "aaa"
  case PField2 => 123
}

是否可以实现相同的功能，但使用类型成员而不是类型参数？

sealed trait Field {
  type T
}

case object Field1 extends Field {
  type T = String
}

case object Field2 extends Field {
  type T = Int
}

以下解决方案不起作用（在Scala 2.12.6中测试）：

//No exhaustiveness check
def getValue[X](f: Field {type T = X}): X = f match {
  case Field1 => "aaa"
  //    case Field2 => 123
}

//casting needed
def getValue2[X](f: Field {type T = X}): X = (f: Field) match {
  case Field1 => "aaa".asInstanceOf[X]
  case Field2 => 123.asInstanceOf[X]
}

type Generified[X] = Field {type T = X}

//No exhaustiveness check
def getValue3[X](f: Generified[X]): X = f match {
  case Field1 => "aaa"
  //    case Field2 => 123
}

在我的情况下，类型参数确实存在问题，因为我有许多字段子层次结构，并且每个层次结构都有一些类型类。我不能将所有需要的依赖项放在case对象的内部，因为它们以瘦JAR格式导出到客户端。

Answer 1

此解决方案是@Andrey Tyukin发布的解决方案的简化版本。他说

对于Field3类型的任何两个值a，b，不认为a.T = b.T。

这意味着要进行详尽的模式匹配，必须忽略类型成员。因此，为了同时具有穷举性和类型推断，我们需要具有类型参数的密封层次结构。

他建议为案例类和模式匹配创建单独的层次结构，而不是在主层次结构上进行模式匹配。但是，在我的情况下，它可以简化：我使用类型参数创建了新的密封特征，但是相同的案例对象用于模式匹配（“唯一保证”保留在对象本身中）。这是最终解决方案：

sealed trait Field {
  type T
  def ug: TField[T]
}

sealed trait TField[G] extends Field {
  type T = G
  def ug: TField[T] = this
}

case object Field1 extends TField[String]
case object Field2 extends TField[Int]

def getValue[X](f: Field {type T = X}): X = (f.ug: TField[X]) match {
  case Field1 => "abc"
  case Field2 => 123
}

由于我可以使用Field特征来定义类型类，而无需进入更高种类的类型，而可以切换到TField[G]进行模式匹配。

Answer 2

所有扩展Field的案例都是单例对象，因此对于F的每个子类型Field都成立：

 if
    a: F, b: F, b.T = X
 then
    a.T = X

这通常不适用，例如

class Bar { type Q }
case class Field3(b: Bar) extends Field { type T = b.Q }

对于类型为a.T = b.T的任意两个值a, b，不会不保留Field3。

因此，您必须以某种方式保证Field的所有子类的行为都像Field1和Field2一样，并且不像假设的Field3。您可以通过在getValue上添加一个隐式参数来执行此操作，以证明该字段的行为良好。例如，证明该字段确实是一个单例对象就足够了。

这是一个粗略的草图：

sealed trait Field { type T }
case object Field1 extends Field { type T = String }
case object Field2 extends Field { type T = Int }

sealed trait UniqGuarantee[UniqueTypeAsPathDependent]
case class S1UG[X](f: String =:= X) extends UniqGuarantee[X]
case class S2UG[X](f: Int =:= X) extends UniqGuarantee[X]

sealed trait IsSingleton[F <: Field] {
  def apply(singleton: F): UniqGuarantee[singleton.T]
}

implicit object F1_is_Singleton extends IsSingleton[Field1.type] {
  def apply(singleton: Field1.type): UniqGuarantee[singleton.T] = 
    S1UG(implicitly)
}

implicit object F2_is_Singleton extends IsSingleton[Field2.type] {
  def apply(singleton: Field2.type): UniqGuarantee[singleton.T] =
    S2UG(implicitly)
}

def getValue[F <: Field]
  (f: F)
  (implicit sing: IsSingleton[F])
: f.T = sing(f) match {
  case S1UG(uniqGuarantee) => uniqGuarantee("abc")
  case S2UG(uniqGuarantee) => uniqGuarantee(123)
}

此实现会进行类型检查，并且如果模式匹配不够详尽，还会显示警告。

诚然，该解决方案非常笨重，因为它要求您实现案例类和隐式对象的整个独立层次结构，这些对象充当“证明”，证明Field确实是单例。

我认为解决方案可以缩短很多，我只是现在不知道。

具有类型成员的案例对象的模式匹配

2 个答案: