scala模式匹配詳細解析

zzzzMing發表於2018-11-15

一.scala模式匹配(pattern matching)

pattern matching可以說是scala中十分強大的一個語言特性,當然這不是scala獨有的,但這不妨礙它成為scala的語言的一大利器。

scala的pattern matching是類似這樣的,

e match {
  case Pattern1 => do Something
  case Pattern2 if-clause => do others
  ...
}

其中,變數e後面接一個match以及一個程式碼塊,其中每個case對應一種可能回匹配的型別,如果匹配成功則執行=>後面的程式碼。

我們可以用一個具體一些的例子來看看模式匹配是怎麼工作的:

case class Player(name: String, score: Int)
def printMessage(player: Player) = player match {
  case Player(_, score) if score > 100000 =>
    println("Get a job, dude!")
  case Player(name, _) =>
    println("Hey, $name, nice to see you again!")
}

看起來有點類似於其他語言的switch,但其實還是有很大的不同的。

以java的switch為例,java的switch僅僅會做一些基本型別的匹配,然後執行一些動作,並且是沒有返回值的。

而scala的pattern matching match則要強大得多,除了可以匹配數值,同時它還能匹配型別。

def parseArgument(arg: String) = arg match {
    //匹配值
    case "-h" | "--help" => displayHelp
    case "-v" | "--version" => displayVerion
    case whatever => unknownArgument(whatever)
}
def f(x: Any): String = x match {
    //匹配型別
    case i:Int => "integer: " + i
    case _:Double => "a double"
    case s:String => "I want to say " + s
}

同時pattern matching是有返回值的,比如上面的match,它返回的就是一個Unit。我們也可以修改上面的程式碼讓它返回一個字串:

case class Player(name: String, score: Int)
def message(player: Player) = player match {
  case Player(_, score) if score > 100000 =>
    "Get a job, dude!"
  case Player(name, _) =>
    "Hey, $name, nice to see you again!"
}

值得一提的是,pattern matching 返回值是由第一個匹配的模式中的程式碼塊決定的。

二. 為什麼要用pattern matching

看到這裡你會發現一個問題,pattern matching不是和if else差不多嗎?那為什麼還要使用pattern matching呢?

首先我們需要明白,模式匹配其實本質上是提供一個方便的解構(Destructuring)資料結構的方式,以scala為例,pattern matching其實用到了scala中提取器的功能,提取器其實就是類中的unapply()方法。

trait User {
  def name: String
}
class FreeUser(val name: String) extends User
object FreeUser {
  //提取器
  def unapply(user: FreeUser): Option[String] = Some(user.name)
}
  val user: User = new FreeUser("Daniel")
  user match {
    case FreeUser(name) => println("it match here" + name)
    case _ => println("not me")
  }

明白了模式匹配的本質你就會直到,其實if else只是pattern matching中的一個典型的用法,但並非它的全部。

同時,pattern matching允許你解耦兩個並不真正屬於彼此的東西,也使得你的程式碼更易於測試。比如上面的match部分的程式碼我們可以寫成下面這樣:

  val user: User = new FreeUser("Daniel")
  //將返回結果存在一個常量中
  val message = user match {
    case FreeUser(name) => "it match here" + name
    case _ => "not me"
  }
  //可以隨意使用該常量,實現解耦
  println(message)

這樣會賦予程式碼更多的靈活性,同時也更加方便做進一步操作。

而以可讀性的角度來說,使用一大堆的if else程式碼無疑是比較難看的,而如果使用pattern matching的話,程式碼會簡潔清晰很多,而簡潔的程式碼則會更容易閱讀。

參考文章:

https://doc.yonyoucloud.com/doc/guides-to-scala-book/chp3-pattern-everywhere.html

https://www.zhihu.com/question/30354775


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