本节主要内容

  1. 模式匹配的类型
  2. for控制结构中的模式匹配
  3. option类型模式匹配

1. 模式的类型

1 常量模式

object ConstantPattern{
def main(args: Array[String]): Unit = {
//注意,以下定义的是一个函数
//函数的返回值利用的是模式匹配后的结果作为其返回值
//还须要注意的是函数定义在main方法中
//也即scala语言能够在一个函数中定义另外一个函数
def patternShow(x:Any)=x match {
case 5 => "five"
case true=>"true"
case "test"=>"String"
case null=>"null"
case Nil=>"empty list"
case _ =>"Other constant"
}
println(patternShow(5))
}
}

2 变量模式

object VariablePattern{
def main(args: Array[String]): Unit = {
def patternShow(x:Any)=x match {
case 5 => "five"
//全部不是值为5的都会匹配变量y
//比如"xxx"。则函数的返回结果就是"xxx"
case y => y
}
println(patternShow("xxx"))
}
}

3 构造器模式

//构造器模式必须将类定义为case class
case class Person(name:String,age:Int)
object ConstructorPattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val p=new Person("摇摆少年梦",27)
def constructorPattern(p:Person)=p match {
case Person(name,age) => "Person"
case _ => "Other"
}
}
}

4 序列(Sequence)模式

序列模式指的是像Array、List这种序列集合进行模式匹配


object SequencePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val p=List("spark","hive","SparkSQL")
def sequencePattern(p:List[String])=p match {
//仅仅须要匹配第二个元素
case List(_,second,_*) => second
case _ => "Other"
}
println(sequencePattern(p))
}
}

5 元组模式

//匹配某个元组内容
object TuplePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val t=("spark","hive","SparkSQL")
def tuplePattern(t:Any)=t match {
case (one,_,_) => one
case _ => "Other"
}
println(tuplePattern(t))
}
}

6 类型模式

//匹配传入參数的类型
object TypePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = { def tuplePattern(t:Any)=t match {
case t:String=> "String"
case t:Int => "Integer"
case t:Double=>"Double"
}
println(tuplePattern(5.0))
}
}

上述代码假设不用模式匹配的话,要实现同样的功能,能够通过下列代码实现:

def tuplePattern2(t:Any)={
if(t.isInstanceOf[String]) "String"
else if(t.isInstanceOf[Int]) "Int"
else if(t.isInstanceOf[Double]) "Double"
else if(t.isInstanceOf[Map[_,_]]) "MAP"
}

7 变量绑定模式

object VariableBindingPattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var t=List(List(1,2,3),List(2,3,4))
def variableBindingPattern(t:Any)= t match {
//变量绑定,採用变量名(这里是e)
//与@符号,假设后面的模式匹配成功。则将
//总体匹配结果作为返回
case List(_,e@List(_,_,_)) => e
case _ => Nil
} println(variableBindingPattern(t))
}
}
//编译运行后的输出结果为 List(2, 3, 4)

2. for控制结构中的模式匹配

object PatternInForLoop {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val m=Map("china"->"beijing","dwarf japan"->"tokyo","Aerican"->"DC Washington")
//利用for循环对Map进行模式匹配输出。
for((nation,capital)<-m)
println(nation+": " +capital)
}
}

正則表達式中的模式匹配:

object RegexMatch {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val ipRegex="(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)".r
for(ipRegex(one,two,three,four) <- ipRegex.findAllIn("192.168.1.1"))
{
println("IP子段1:"+one)
println("IP子段2:"+two)
println("IP子段3:"+three)
println("IP子段4:"+four)
}
}
}

3. Option类型模式匹配

在前面的课程内容中,我们以前提到过Option类型,Option类型有两个子类。各自是Some和None(单例对象),本小节将从模式匹配的角度对Option类进行又一次思考。

以下给出的是Option类在scala语言中的类层次结构:

Option类事实上是一个sealed class

//Option类的部分源代码
sealed abstract class Option[+A] extends Product with Serializable {
self => /** Returns true if the option is $none, false otherwise.
*/
def isEmpty: Boolean /** Returns true if the option is an instance of $some, false otherwise.
*/
def isDefined: Boolean = !isEmpty

以下给出的各自是Some及None的源代码:

/** Class `Some[A]` represents existing values of type
* `A`.
*
* @author Martin Odersky
* @version 1.0, 16/07/2003
*/
final case class Some[+A](x: A) extends Option[A] {
def isEmpty = false
def get = x
} /** This case object represents non-existent values.
*
* @author Martin Odersky
* @version 1.0, 16/07/2003
*/
case object None extends Option[Nothing] {
def isEmpty = true
def get = throw new NoSuchElementException("None.get")
}

以下的代码演示了其怎样应用到模式匹配中:

object OptionDemo extends App{
val m=Map("hive"->2,"spark"->3,"Spark MLlib"->4) def mapPattern(t:String)=m.get(t) match {
case Some(x) => println(x);x
case None => println("None");-1
} println(mapPattern("Hive"))
}
//输出结果为:
//None
//-1

前面我们看到:None是一个case object。它同Some一样都extends Option类。仅仅只是Some是case class,对于case class我们已经非常熟悉了。那case object它又是怎么样的呢?假设我们定义了以下类:

//以下的类主要用于模拟Option,Some,None三个类或对象之间的关系
sealed abstract class A
case class B(name:String,age:Int) extends A
case object CaseObject extends A{ }

上述代码编译后,生成的字节码文件例如以下:

 D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy 的文件夹

2015/08/01  21:26    <DIR>          .
2015/08/01 21:26 <DIR> ..
2015/08/01 21:26 515 A.class
2015/08/01 21:26 1,809 B$.class
2015/08/01 21:26 4,320 B.class
2015/08/01 21:26 1,722 CaseObject$.class
2015/08/01 21:26 1,490 CaseObject.class

单从编译后生成的类来看。它们之间似乎实现方式都一样,那究竟是什么样的呢?

class A的反编译后的代码例如以下:

D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private A.class
Compiled from "CaseObject.scala"
public abstract class cn.scala.xtwy.A {
public cn.scala.xtwy.A();
}

case class B相应的字节码文件反编译后例如以下:

D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private B.class
Compiled from "CaseObject.scala"
public class cn.scala.xtwy.B extends cn.scala.xtwy.A implements scala.Product,sc
ala.Serializable {
private final java.lang.String name;
private final int age;
public static scala.Function1<scala.Tuple2<java.lang.String, java.lang.Object>
, cn.scala.xtwy.B> tupled();
public static scala.Function1<java.lang.String, scala.Function1<java.lang.Obje
ct, cn.scala.xtwy.B>> curried();
public java.lang.String name();
public int age();
public cn.scala.xtwy.B copy(java.lang.String, int);
public java.lang.String copy$default$1();
public int copy$default$2();
public java.lang.String productPrefix();
public int productArity();
public java.lang.Object productElement(int);
public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public boolean canEqual(java.lang.Object);
public int hashCode();
public java.lang.String toString();
public boolean equals(java.lang.Object);
public cn.scala.xtwy.B(java.lang.String, int);
} //自己主动生成的伴生对像类
public final class cn.scala.xtwy.B$ extends scala.runtime.AbstractFunction2<java
.lang.String, java.lang.Object, cn.scala.xtwy.B> implements scala.Serializable { public static final cn.scala.xtwy.B$ MODULE$;
public static {};
public final java.lang.String toString();
public cn.scala.xtwy.B apply(java.lang.String, int);
public scala.Option<scala.Tuple2<java.lang.String, java.lang.Object>> unapply(
cn.scala.xtwy.B);
private java.lang.Object readResolve();
public java.lang.Object apply(java.lang.Object, java.lang.Object);
private cn.scala.xtwy.B$();
}

case object CaseObject相应的反编译后的内容:

D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private CaseObject.cla
ss
Compiled from "CaseObject.scala"
public final class cn.scala.xtwy.CaseObject {
public static java.lang.String toString();
public static int hashCode();
public static boolean canEqual(java.lang.Object);
public static scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public static java.lang.Object productElement(int);
public static int productArity();
public static java.lang.String productPrefix();
} D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private CaseObject$.cl
ass
Compiled from "CaseObject.scala"
public final class cn.scala.xtwy.CaseObject$ extends cn.scala.xtwy.A implements
scala.Product,scala.Serializable {
public static final cn.scala.xtwy.CaseObject$ MODULE$;
public static {};
public java.lang.String productPrefix();
public int productArity();
public java.lang.Object productElement(int);
public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public boolean canEqual(java.lang.Object);
public int hashCode();
public java.lang.String toString();
private java.lang.Object readResolve();
private cn.scala.xtwy.CaseObject$();
}

对照上述代码不难看出。case object与case class所不同的是。case object相应反编译后的CaseObject$.cl

ass中不存在apply、unapply方法,这是由于None不须要创建对象及进行内容提取。从这个角度讲,它被定义为case object是十分合理的。

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