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揭开Scala的糖衣(8) -- Pattern Matching

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Pattern matching是Scala中很好用的一个语言特性。先举一个最简单的例子:

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val number = 1

number match {
  case 1 => doSomething()
  case 2 => doSomethingElse()
  case _ => doDefault()
}

这个代码和我们熟悉的switch case看起来很像,其实,这段代码反编译之后和Java的switch case确实就是一样的:

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int number = 1;

int i = number; switch (i)
{
default:
  doDefault(); break;
case 2:
  doSomethingElse(); break;
case 1:
  doSomething();
}

但是和Java的switch case不一样的是,Scala的pattern matching作为一个expression是可以evaluate一个值出来的,我们把上面的代码改一下,让doSomething,doSomethingElse和doDefault都返回点东西:

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val number = 1

val result = number match {
  case 1 => doSomething()
  case 2 => doSomethingElse()
  case _ => doDefault()
}

这样,result就承接了能够match上的那个case的返回值。而无需像普通的swtich case一样在每个case中给result赋值。

单是这样看,pattern matching的魅力还不算怎么大,我们再看一下下面这个例子:

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abstract class Animal

case class Cat(name: String) extends Animal

case class Dog(name: String) extends Animal

首先声明几个case classes。这些case classes会被编译成一些比较复杂的classes,我们暂时不去关心。

然后看一下如何match类型及其属性:

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val animal = createAnimal
animal match {
  case Dog(anyName) => "this is a dog"
  case Cat("kitty") => "this is a cat named kitty"
  case _ => "other animal"
}

这段代码很容易懂,如果创建出来的animal是狗的话,无论它的名字叫什么,我们都返回this is a dog,如果是一只名叫kitty的猫,则返回this is a cat named kitty。如果都不是的话,则返回other animal。

很简单的几行代码,就做出了类型判断而且还有属性判断。

如果没有pattern matching,那么就要写if去判断类型,如果类型符合还要做类型转换,然后把转换后的变量中的属性取出来,再然后才能对属性的值做判断,最后才能返回点东西……

类型判断,类型转换,取属性,属性值判断,返回值。这么五件事我们用这样一行代码就都解决了:

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case Cat("kitty") => "this is a cat named kitty"

这样的Scala代码会被编译成什么样呢?其实就是我们上面描述的很复杂的样子:

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    Animal animal;
    String string;
    Animal animal2 = (animal = this.createAnimal());
    if ((animal2 instanceof Dog)) {
        return "this is a dog";
    }
    if (!((animal2 instanceof Cat))) return "other animal";
    Cat cat = (Cat)(animal2);
    String string2 = (string = cat.name());
    if ("kitty" == null) {
        if (string2 == null) return "this is a cat named kitty";
        return "other animal";
    } else {
        if (!("kitty".equals(string2))) return "other animal";
        return "this is a cat named kitty";
    }

这段反编译出来的代码不很可读。我们就凑合着粗看一下。里面和我们前面说的一样,都是if else,类型判断,转型,判等……

当然,用反编译工具给出的Java代码和上面的Scala代码作比较并不公平。我们自己把它写一遍:

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    Animal animal = createAnimal();
    String result = "other animal";

    if (animal instanceof Dog) {
        result = "this is a dog";
    } else if (animal instanceof Cat) {
        Cat cat = (Cat) animal;
        if (cat.name() == "kitty") {
            result = "this is a cat named kitty";
        }
    }

    return result;

这个样子再和上面的Scala代码比较,可以看到Scala编译器帮我们省掉了局部变量,类型判断和判等这些噪音。

Pattern matching还有很多其他用法,比如用来match tuple:

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val hostPort = ("localhost", 80)
hostPort match {
  case ("localhost", port) => "this is localhost address"
  case (host, port) => "some other address"
}

或者是用来match option:

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val map = Map(1 -> "one", 2 -> "two")
map.get(1) match {
  case Some(str) => "get something from map: " + str
  case None => "no result"
}

Scala标准库中的Map的get方法的返回类型是Option,如果能够get到东西则返回Some,其中包着get到的值。如果get不到东西,则返回一个None。

由于Tuple和Option本身也是case class,所以上面的两段代码反编译出来和上面的Java代码是大同小异的。就不再赘述了。

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