在类型层次结构中，从参数到返回类型的 Scala 类型多态性

Posted 2023-04-19

【中文标题】在类型层次结构中，从参数到返回类型的 Scala 类型多态性

【英文标题】：Scala type polymorphism from parameter to return type, within type hierarchy

【发布时间】：2015-07-10 01:03:30

【问题描述】：

我有一些Collection[SuperType] 类型的集合。这个集合中存储了几个值，它们是SuperType 的子类型，我希望集合只允许自己包含每个子类型的一个实例（有点像集合，但不是）。

我正在尝试编写一个函数，当给定上述子类型之一的伴生对象时，它可以返回伴生对象所属类的第一个实例。

最初我尝试使用如下所示的 Set，但 T 会遭受类型擦除，因此模式匹配将失败。然后我也意识到 Set 不适合这个任务，因为我只希望集合中的每个子类型出现一次。

def get[T <: SuperType](target: T): Option[SuperType] =
  collection.collectFirst(
    case target: T => target
  )

我的下一个也是当前的方法是使用映射，其中键是伴随对象，值是伴随对象类的实例。类型层次如下所示。

trait SuperType
trait SuperTypeValue

// Pretend this has some parameters
case class ExampleSubType extends SuperTypeValue

case object ExampleSubType extends SuperType 
  // value for use in later example
  val uniqueToObjectField: String = "hello"


val collection: Map[SuperType, SuperTypeValue] = // Some new map

def get(target: SuperType): Option[SuperTypeValue] =
  collection.get(target)

上面的效果很好。但是，我想保留用作参数的子类型的类型，并将其用作返回类型。我相信函数的签名看起来像这样：

get[T <: SuperType](target: T): Option[T]

// So I could then do something like this
get(ExampleSubType) match 
  case Some(exampleSubType) => exampleSubType.uniqueToObjectField
  case _ => "nope"

这在scala中可能吗？如果是这样，怎么做？如果没有，这在其他语言中是否存在？它叫什么？

希望这个问题没有明显的问题，但现在是凌晨 2 点，所以我会在早上再检查一遍。

【问题讨论】：

难道不能简单地重新定义equals方法，如果两个实例相同则返回true，然后直接使用Set吗？

好主意，应该可以。不知道我对劫持 equals 方法的感觉如何。

【参考方案1】：

您可以使用ClassTags 绕过类型擦除。与其使用伴生对象，不如直接提供泛型参数更容易：

import scala.reflect._

trait SuperType  val x: Int 

case class Foo(x: Int) extends SuperType
case class Bar(x: Int) extends SuperType

val collection = Set(Foo(1), Foo(2), Bar(3), Foo(4), Bar(5))
def get[T <: SuperType : ClassTag]: Option[T] = 
    collection.collectFirst 
        case target: T => target
    

然后你可以调用：

get[Foo] //Foo(1)
get[Bar] //Bar(3)

【讨论】：

谢谢，很高兴我可以使用类型参数！我已将 def get[T <: SuperType : ClassTag]: Option[SuperType] 更改为 def get[T <: SuperType : ClassTag]: Option[T]，因此我可以访问可能未由 SuperType 定义的成员，并且对于子类型是唯一的。

哦，那当然好多了！我已经更新了答案。

【参考方案2】：

当您需要锯子时，您会尝试使用锤子。您应该为此创建一个新类，并为每种类型创建一个字段。

class SomeClass
 a:TypeA
 b:TypeB
 c:TypeC

// if c extends b extends a maybe you want
// to prevent a TypeC being assigned to A I have no idea
// you can change these implementations to get the behavior you want
 addA(a:TypeA) this.a = a
 addB(b:TypeB) this.b = b
 addC(c:TypeC) this.c = c

新手经常会出于疯狂的目的尝试使用集合。仅仅因为一个集合包含数据，并不意味着您想在任何时候都需要一个数据。在决定要使用什么之前，您需要首先考虑您的需求是什么，而不是反过来，如果您采用这种方法，您将在余下的编程生命中使用 SO。

【讨论】：

我应该在我的问题中明确说明这一点，但我无法明确知道所有子类型。如果某个库的用户想要为自己的自定义子类型扩展超类型怎么办？所以我想用你的锯子，但锤子更适合我的用例。