Scala的模式匹配本质是什么？ -从Coursera的响应式编程说起

推荐Coursera上的响应式编程课程，这个课程是scala语言的进阶课程。

 

课程的开始提出了这样一个应用场景:构建Json串，不知道Json的同学随便google一下。

为了做到这些事情，我们定义了下面的一些类

abstract class JSON
 
case class JSeq(elems: List[JSON]) extends JSON 
 
case class JObj(bindings: Map[String, JSON]) extends JSON
 
case class JNum(num: Double) extends JSON
 
case class JStr(str: String) extends JSON
 
case class JBool(b: Boolean) extends JSON
 
case object JNull extends JSON

 

 

接着，我们构建一个Json对象

val data = JObj(Map(
    "firstName" -> JStr("John"),
    "lastName" -> JStr("Smith"),
    "address" -> JObj(Map(
      "streetAddress" -> JStr("21 2nd street"),
      "state" -> JStr("NY"),
      "postalCode" -> JNum(10021)
    )),
    "phoneNumbers" -> JSeq(List(
      JObj(Map(
        "type" -> JStr("home"), "number" -> JStr("211 555-1234")
      )),
      JObj(Map(
        "type" -> JStr("fax"), "number" -> JStr("646 555-4567")
      ))
    ))
  ))

　　

 

然后把Json显示出来

  

def show(json: JSON): String = json match {
    case JSeq(elems) =>
      "[" + (elems map show mkString ", ") + "]"
    case JObj(bindings) =>
      val assocs = bindings.map {
        case (key, value) => "\"" + key + "\": " + show(value)
      }
      "{" + (assocs mkString ", ") + "}"
    case JNum(num) => num.toString
    case JStr(str) => '\"' + str + '\"'
    case JBool(b) => b.toString
    case JNull => "null"
  }

 

 ，结果如下：

 

 

{
    "firstName": "John",
    "lastName": "Smith",
    "address": {
        "streetAddress": "21 2nd street",
        "state": "NY",
        "postalCode": 10021
    },
    "phoneNumbers": [
        {
            "type": "home",
            "number": "211 555-1234"
        },
        {
            "type": "fax",
            "number": "646 555-4567"
        }
    ]
}

需要值得我们深思的是这一段：

 { case (key, value) => "\"" + key + "\": " + show(value) } 

 

 {case (key, value) =>  "\"" + key + "\": " + show(value)} 到底是什么类型？  这段代码是怎么跟前面的map结合起来的？

 这段代码本身，不是一个类型。

打开map函数的定义，看到的是map[B, That](f: A => B)，意思是，输入时A，给出B。

对于上面的map，它期望得到的输入应当是JBinding（我们定义type JBinding = (String, JSON)）,输出String；也就是JBinding => String

我们再看看=>这个符号，这其实就是一个函数的表示  A=>B就是一个函数。其实这样A=》B的格式是scala的Function1的简写。那么上面的JBinding => String，就是scala.Function1[JBinding, String]

继续看trait Function1的定义(apply方法，天堂的入口)。

trait Function1[-A, +R] { 

　　def apply(x: A): R

}

在做模式匹配的过程中，{ case (key, value) => "\"" + key + "\": " + show(value) } 被翻译成

new Function1[JBinding, String] {

　　def apply(x: JBinding) = x match {

　　　　case (key, value) => key + ";" + show(value)

　　}

}

 然后大家都能看懂了吧？

 

最后总结一下： scala的语法中，所有模式匹配最后都归结到apply方法的匹配，然后一切又可以按照固有的思维去看。