12.scala的模式匹配

Posted 2021-04-25 大数据群英萃

模式匹配是检查某个值（value）是否匹配某一个模式的机制，一个成功的匹配同时会将匹配值解构为其组成部分。它是Java中的switch语句的升级版，同样可以用于替代一系列的 if/else 语句。

语法

一个模式匹配语句包括一个待匹配的值，match关键字，以及至少一个case语句。

import scala.util.Random
val x: Int = Random.nextInt(10)
x match { case 0 => "zero" case 1 => "one" case 2 => "two" case _ => "other"}

上述代码中的val x是一个0到10之间的随机整数，将它放在match运算符的左侧对其进行模式匹配，match的右侧是包含4条case的表达式，其中最后一个case _表示匹配其余所有情况，在这里就是其他可能的整型值。

match表达式具有一个结果值

def matchTest(x: Int): String = x match { case 1 => "one" case 2 => "two" case _ => "other"}matchTest(3) matchTest(1)

这个match表达式是String类型的，因为所有的情况（case）均返回String，所以matchTest函数的返回值是String类型。

案例类（case classes）的匹配

案例类非常适合用于模式匹配。

abstract class Notification
case class Email(sender: String, title: String, body: String) extends Notification
case class SMS(caller: String, message: String) extends Notification
case class VoiceRecording(contactName: String, link: String) extends Notification

def showNotification(notification: Notification): String = { notification match { case Email(sender, title, _) => s"You got an email from $sender with title: $title" case SMS(number, message) => s"You got an SMS from $number! Message: $message" case VoiceRecording(name, link) => s"you received a Voice Recording from $name! Click the link to hear it: $link" }}val someSms = SMS("12345", "Are you there?")val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")
println(showNotification(someSms))
println(showNotification(someVoiceRecording))

模式守卫（Pattern gaurds）

为了让匹配更加具体，可以使用模式守卫，也就是在模式后面加上if <boolean expression>。

def showImportantNotification(notification: Notification, importantPeopleInfo: Seq[String]): String = { notification match { case Email(sender, _, _) if importantPeopleInfo.contains(sender) => "You got an email from special someone!" case SMS(number, _) if importantPeopleInfo.contains(number) => "You got an SMS from special someone!" case other => showNotification(other)  }}
val importantPeopleInfo = Seq("867-5309", "[e-mail]")
val someSms = SMS("867-5309", "Are you there?")val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")val importantEmail = Email("[e-mail]", "Drinks tonight?", "I'm free after 5!")val importantSms = SMS("867-5309", "I'm here! Where are you?")
println(showImportantNotification(someSms, importantPeopleInfo))println(showImportantNotification(someVoiceRecording, importantPeopleInfo))println(showImportantNotification(importantEmail, importantPeopleInfo))println(showImportantNotification(importantSms, importantPeopleInfo))

在

case Email(sender, _, _) if importantPeopleInfo.contains(sender)

仅匹配类型

也可以仅匹配类型，如下所示：

abstract class Devicecase class Phone(model: String) extends Device { def screenOff = "Turning screen off"}case class Computer(model: String) extends Device { def screenSaverOn = "Turning screen saver on..."}
def goIdle(device: Device) = device match { case p: Phone => p.screenOff case c: Computer => c.screenSaverOn}

当不同类型对象需要调用不同方法时，仅匹配类型的模式非常有用，如上代码中goIdle函数对不同类型的Device有着不同的表现。一般使用类型的首字母作为case的标识符，例如上述代码中的p和c，这是一种惯例。

密封类

特质（trait）和类（class）可以用sealed标记为密封的，这意味着其所有子类都必须与之定义在相同文件中，从而保证所有子类型都是已知的。

sealed abstract class Furniturecase class Couch() extends Furniturecase class Chair() extends Furniture
def findPlaceToSit(piece: Furniture): String = piece match { case a: Couch => "Lie on the couch" case b: Chair => "Sit on the chair"}

这对于模式匹配很有用，因为我们不再需要一个匹配其他任意情况的case。

备注

Scala的模式匹配语句对于使用案例类（case classes）表示的类型非常有用，同时也可以利用提取器对象（extractor objects）中的unapply方法来定义非案例类对象的匹配。

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