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Scala 模式匹配


Scala 提供了强大的模式匹配机制,应用也非常广泛。

一个模式匹配包含了一系列备选项,每个都开始于关键字 case。每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式。箭头符号 => 隔开了模式和表达式。

以下是一个简单的整型值模式匹配实例:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      println(matchTest(3))

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

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
many

match 对应 Java 里的 switch,但是写在选择器表达式之后。即: 选择器 match {备选项}。

match 表达式通过以代码编写的先后次序尝试每个模式来完成计算,只要发现有一个匹配的case,剩下的case不会继续匹配。

接下来我们来看一个不同数据类型的模式匹配:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      println(matchTest("two"))
      println(matchTest("test"))
      println(matchTest(1))
      println(matchTest(6))

   }
   def matchTest(x: Any): Any = x match {
      case 1 => "one"
      case "two" => 2
      case y: Int => "scala.Int"
      case _ => "many"
   }
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
2
many
one
scala.Int

实例中第一个 case 对应整型数值 1,第二个 case 对应字符串值 two,第二个 case 对应字符串值 two,第三个 case 对应类型模式,用于判断传入的值是否为整型,相比使用isInstanceOf来判断类型,使用模式匹配更好。第四个 case 表示默认的全匹配备选项,即没有找到其他匹配时的匹配项,类似 switch 中的 default。


使用样例类

使用了case关键字的类定义就是就是样例类(case classes),样例类是种特殊的类,经过优化以用于模式匹配。

以下是样例类的简单实例:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
   	val alice = new Person("Alice", 25)
	val bob = new Person("Bob", 32)
   	val charlie = new Person("Charlie", 32)
   
    for (person <- List(alice, bob, charlie)) {
    	person match {
            case Person("Alice", 25) => println("Hi Alice!")
            case Person("Bob", 32) => println("Hi Bob!")
            case Person(name, age) =>
               println("Age: " + age + " year, name: " + name + "?")
         }
      }
   }
   // 样例类
   case class Person(name: String, age: Int)
}

执行以上代码,输出结果为:

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
Hi Alice!
Hi Bob!
Age: 32 year, name: Charlie?

在声明样例类时,下面的过程自动发生了:

  • 构造器的每个参数都成为val,除非显式被声明为var,但是并不推荐这么做;
  • 在伴生对象中提供了apply方法,所以可以不使用new关键字就可构建对象;
  • 提供unapply方法使模式匹配可以工作;
  • 生成toString、equals、hashCode和copy方法,除非显示给出这些方法的定义。