如何在Scala中实例化由类型参数表示的类型实例

Posted 2023-03-31

【中文标题】如何在Scala中实例化由类型参数表示的类型实例

【英文标题】：How to instantiate an instance of type represented by type parameter in Scala

【发布时间】：2009-08-20 11:34:58

【问题描述】：

示例：

import scala.actors._  
import Actor._  

class BalanceActor[T <: Actor] extends Actor   
  val workers: Int = 10  

  private lazy val actors = new Array[T](workers)  

  override def start() =   
    for (i <- 0 to (workers - 1))   
      // error below: classtype required but T found  
      actors(i) = new T  
      actors(i).start  
      
    super.start()  
    
  // error below:  method mailboxSize cannot be accessed in T
  def workerMailboxSizes: List[Int] = (actors map (_.mailboxSize)).toList  
.  
.  
.  

请注意，第二个错误表明它知道参与者项是“T”，但不知道“T”是参与者的子类，如类通用定义中所限制的那样。

如何更正此代码以使其正常工作（使用 Scala 2.8）？

【问题讨论】：

...忘了提一下，我为此使用了 Eclipse Scala 插件（每晚 2.8）...

尽管按照您的建议使用了传入的 fac() 函数，但仍然收到“无法在 T 中访问方法邮箱大小”的错误。我对这个结果感到惊讶，因为编译器知道 T 是 <: actor .mailboxsize balanceactor eclipse scalac>

感谢 oxbow_lakes 和 Walter Chang 为实例化问题提供了不同但可行的解决方案。

【参考方案1】：

编辑 - 抱歉，我刚刚注意到您的第一个错误。无法在运行时实例化 T，因为编译程序时类型信息会丢失（通过类型 erasure）

你必须通过一些工厂才能完成建造：

class BalanceActor[T <: Actor](val fac: () => T) extends Actor 
  val workers: Int = 10

  private lazy val actors = new Array[T](workers)

  override def start() = 
    for (i <- 0 to (workers - 1)) 
      actors(i) = fac() //use the factory method to instantiate a T
      actors(i).start
    
    super.start()
  
 

这可能与某些演员 CalcActor 一起使用，如下所示：

val ba = new BalanceActor[CalcActor](  () => new CalcActor  )
ba.start

顺便说一句：您可以使用until 代替to：

val size = 10
0 until size //is equivalent to:
0 to (size -1)

【讨论】：

尝试了您关于类型规范的建议，但错误并没有因此而改变

抱歉 - 改变了我的答案 - 我只看到了第二个错误，没有注意到 new T 行

感谢您的建议。工厂的存在如何帮助解决调用特定于 Actor 子类的方法的错误（例如示例中显示的 mailboxSize）？感谢您对“直到”的提醒，但很难打破 C 和 Java 几十年来的习惯...... ;-)

第二个错误是错误的 - 修复第一个问题，它就会消失。我再次编辑了我的答案

当我说 "erroneous" 时，我的意思是存在错误，因为您的 BalanceActor 类实际上并未使用其泛型类型信息正确编译。

【参考方案2】：

使用清单：

class Foo[A](a: A)(implicit m: scala.reflect.Manifest[A]) 
  def create: A = m.erasure.newInstance.asInstanceOf[A]


class Bar

var bar1 = new Bar       // prints "bar1: Bar = Bar@321ea24" in console
val foo = new Foo[Bar](bar1)
val bar2 = foo.create    // prints "bar2: Bar = Bar@6ef7cbcc" in console
bar2.isInstanceOf[Bar]   // prints "Boolean = true" in console

顺便说一句，Manifest 在 2.7.X 中没有记录，因此请谨慎使用。同样的代码也适用于 2.8.0 nightly。

【讨论】：

你的方法和 oxbow_lakes' 一样有效，用于解决创建 A 的新实例的问题（T 是我的原始示例）但是......错误“方法mailboxSize 无法在A 中访问”遗迹。知道为什么吗？

@Paul 这也让我感到困惑。 “self.mailboxSize”在 2.7.5 REPL 中成功执行，但在 2.8.0 中引发“无法在 scala.actors.Actor 中访问方法 mailboxSize”错误。 "def workerMailboxSizes" 在 2.7.5 中也可以正常编译。

@Paul 在查看 Actor 主干上的当前源代码后，我认为他们已经从 trait Actor 中删除了“mailboxSize”。您将需要在对象 Actor 中使用“mailboxSize”。但这可能不是您想要的，因为它只返回“self”的邮箱大小。

@Walter Chang：感谢您检查...。我只查看了 2.8 的 javadocs（在 scaladocs.jcraft.com/2.8.0 上），它没有显示 def 邮箱大小已删除，所以我希望它仍然像 2.7.x 一样存在

由于 m.erasure 现在已弃用，您应该使用 m.runtimeClass.newInstance().asInstanceOf[D].get.toString

【参考方案3】：

现在有一种适当且更安全的方法来执行此操作。 Scala 2.10 引入了 TypeTags，它实际上使我们能够克服使用泛型类型时的擦除问题。

现在可以将您的类参数化如下：

class BalanceActor[T <: Actor :ClassTag](fac: () => T) extends Actor 
    val actors = Array.fill[T](10)(fac())

通过这样做，我们需要一个隐式 ClassTag[T] 在类被实例化时可用。编译器将确保是这种情况，并将生成将 ClassTag[T] 传递给类构造函数的代码。 ClassTag[T] 将包含关于 T 的所有类型信息，因此编译器在编译时（预擦除）可用的相同信息现在也将在运行时可用，使我们能够构造一个数组[T]。

请注意，仍然无法做到：

class BalanceActor[T <: Actor :ClassTag] extends Actor 
    val actors = Array.fill[T](10)(new T())

这不起作用的原因是编译器无法知道类 T 是否具有无参数构造函数。

【讨论】：

与接受的答案相比，这有什么优势？您的代码示例并不清楚。

对不起，我的例子不是很好——我现在已经改进了。接受的答案实际上没有编译。 new Array[T](workers) 不起作用，因为类型 T 在运行时未知。 Manifest 的第二个答案更好，但 TypeTags 已取代 Manifest。

顺便说一句，这个解决方案比 Manifest 更好的原因是使用 Manifest 是不安全的 - 它假设 T 有一个无参数构造函数，但情况可能并非如此。

@scaling_out 这可能是公认的答案 - 自 09 年以来事情一直在发展，我认为这是 16 年提出问题的人们的最佳发现。

如果类采用构造函数参数，你将如何修改它？

【参考方案4】：

如前所述，由于擦除，您不能实例化 T。在运行时，没有T。这不像 C++ 的模板，替换发生在编译时，并且实际上编译了多个类，对于实际使用中的每个变体。

清单解决方案很有趣，但假设T 有一个不需要参数的构造函数。你不能假设。

至于第二个问题，方法mailboxSize是受保护的，所以你不能在另一个对象上调用它。 更新：这仅适用于 Scala 2.8。