Scala 模式匹配的常见类型

常量模式与变量模式

  • 功能类似于其他语言的switch语句,但是在match case语句中是可以使用函数,也就意味着
    • =>左侧可以是任意的变量和条件表达式
    • =>右侧可以是任何复杂的函数
  • 一旦匹配到就会执行相应的函数体并且返回结果
  • 用法非常的自由,可以应用在很多地方
  • match case与if一样是表达式,而不是语句,可以直接赋值给一个变量

object Hello_Pattern_Match {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        //1
        val data = 30
        data match {
            case 1 => println("First")   //这是函数定义与实现的方式  =>左侧可以是变量和条件表达式 =>右侧可以是函数的实现
            case 2 => println("Second")
            case _ => println("Not know number")  //case _ 代表所有的其它情况
        }   //row result:Not know number
        //Scala中的模式匹配和Java中switch case相似 
        //其区别在于scala在每个匹配完成之后自动break跳出不在往下匹配  等价于Java中的switch ... case : ... ; break;
        
        
        //2
        val result = data match {
            case i if i == 1 => "The First"   //i 和 number 为val 用于接收传进来的data 他们在声明的时候会被实例化为data的内容
            case number if number == 2 => "Second"  
            case _ => "Not Know Number"
        }
        println("result="+result)   //row result:Not know number
        
        //3
        "Spark !".foreach {
            c => println(
                c match {
                  case ' ' => "space"
                  case ch => "Char:" + ch
                }
            )
        }
        /**
         *  Char:S
            Char:p
            Char:a
            Char:r
            Char:k
            space
            Char:!
         */
    }
}

Type、Array、List、Tuple模式匹配


object Pattern_Match_More {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        
        /**
         * 通过模式匹配判断参数的类型
         */
        def match_type(t: Any) = t match {
            case p: Int => println("It is Integer") //这里的p变量 val p: Int  t会赋值给变量p
            case p: String => println("It is String, the content is " + p)
            case m: Map[_, _] => m.foreach(println)  //val m: Map[_, _]
            case _ => println("Unknow type!!!")
        }
        match_type(2)                         //It is Integer
        match_type("Spark")                   //It is String, the content is Spark
        match_type(Map("Scala" -> "Spark"))   //(Scala,Spark)
        
        /**
         * 模式匹配数组
         */
        def match_array(arr: Any) = arr match {
            case Array(0) => println("Array" + "0")
            case Array(x, y) => println("Array" + x + " " + y)  //匹配有两个元素的数组
            case Array(0, _*) => println("Array" + "0 ...")     //匹配至少是1个元素,并且第一个元素为0的数组  _*表示后面有许多元素
            case _ => println("something else")
        }
        match_array(Array(0))                    //Array0
        match_array(Array(0, 1))                 //Array0 1
        match_array(Array(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6))  //Array0 ...
        
        
        /**
         * 模式匹配List
         */
        def match_list(lst: Any) = lst match {
            case 0 :: Nil => println("List" + "0")                //匹配有一个元素的且为0的集合
            case x :: y :: Nil => println("List" + x + " " + y)   //匹配有两个元素的集合
            case 0 :: tail => println("List" + "0 ...")           //x :: tail 表示开头的元素为0 tail表示剩下的若干个元素  匹配至少有一个元素的集合
            case _ => println("something else")
        }
        match_list(List(0))                  //List0
        match_list(List(0, 1))               //List0 1
        match_list(List(0, 1, 2, 3, 4, 5))   //List0 ...
        
        /**
         * 模式匹配Tuple元祖
         */
         def match_tuple(tuple: Any) = tuple match {
            case (0, _) => println("Tuple" + "0")   //匹配第一个元素为0,第二个元素任意
            case (x, 0) => println("Tuple:" + x)    
            case _ => println("something else")
        }
        match_tuple((0, "Scala"))         //Tuple0
        match_tuple((2, 0))               //Tuple:2
        match_tuple((0, 1, 2, 3, 4, 5))   //something else
 
    }
}

Scala提取器Extractor

  • 提取器Extractor其实是调用了伴生对象中的unapply()方法
  • unapplyf()方法其实就是apply()方法的反向操作,将构造器中的参数拿出来
  • scala中Array数组的模式匹配的原理就是用了unapply()方法

object ExtractorOps {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        
        def match_array(arr: Any) = arr match {
            case Array(0) => println("Array" + "0")
            case Array(x, y) => println("Array" + x + " " + y)  //匹配有两个元素的数组
            case Array(0, _*) => println("Array" + "0 ...")     //匹配至少是1个元素,并且第一个元素为0的数组  _*表示后面有许多元素
            case _ => println("something else")
        }
        match_array(Array(0))                    //Array0       //其实模式匹配在工作的时候会提取出0这个元素,拿到模式匹配中去比较,这就是Extractor的作用
        match_array(Array(0, 1))                 //Array0 1     //同上...
        match_array(Array(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6))  //Array0 ...    
 
        //正则表达式匹配也是一个提取器    
        val pattern = "([0-9]+) ([a-z]+)".r
        "20150626 hadoop"  match {
          case pattern(num, item) => println(num + ":" + item)   //20150626:hadoop
        }
        
    }
}

case class

  • 当声明样例类case class的时候内部会自动做的事情
    • 构造器中的每个参数成员都默认声明为val,也可以显式的声明var(不建议这样做)
    • 每个class都会有对应的伴生对象,在伴生对象中提供有apply方法,让我们不用new关键字就能够构造出相应的对象
    • 在模式匹配的时候非常重要的是,我们定义要从case class这个对象中提取出内容,提取的方法也是在伴生对象里面unapply,unapply其实是apply的反操作
    • 并且提供unapply方法让模式匹配可以工作
      • apply是传递值构建对象,unapply是从已经构建的对象中提取内容
    • 也会自动生成一些方法,例如:copy、toString、equals、hashCode
  • 样例类和其他类完全一样,你可以添加方法和字段,扩展它们,等等
  • spark中的worker工作节点和master节点通信的时候,他们就是传递case class和case object,因为他们默认情况下成员的内容是不能修改的,特别适合消息传递
    • 当接受消息后可以进行模式匹配,然后进行相应的业务处理(读取当前worker的资源状况)
 
abstract class Person                                               //抽象类
case class Student(age: Int) extends Person
case class Worker(age: Int, salary: Double) extends Person          //样例类
case object Shared extends Person                                   //单例的样例对象
 
object Case_Class_Object {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        def caseOps(person: Person) = person match {                //匹配的时候:样例类的实例使用(),样例对象不使用圆括号
            case Student(age) => println("I am " + age + "years old")
            case Worker(_, salary) => println("Wow, I got " + salary)
            case Shared => println("No property")
        }
        
        //Student这样的定义方式其实是调用了apply方法
        caseOps(Student(19))  //I am 19years old
        caseOps(Shared)       //No property
        
        val worker = Worker(29, 10000.1)
        val worker2 = worker.copy(salary = 19.95)    //case class有一个copy的方法可以拷贝上一次的值
        val worker3 = worker.copy(age = 30)
    }
}

嵌套的Case class

  • 样例类经常被用于嵌套结构
    • 例如:某个商品售卖的物品。有时候我们会将物品捆绑在一起打折销售

abstract class Item
case class Book(description: String, price: Double) extends Item
case class Bundle(description: String, price: Double, items: Item*) extends Item
 
object Pattern_Match_Case_Class_Nested {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
      
        def caseclass_nested(person: Item) = person match {
            
           //@表示法将嵌套的值绑到变量上面
           //art 是为了提取整个Book对象  相当于的取了个别名  将Book的case class作为一个引用
           case Bundle(_, _, art@Book(_, _), rest@_*) => println(art.description + ":" + art.price)
           
           //_* 表示匹配多个 可以有也可以没有
           case Bundle(_, _, Book(descr, _), _*) => println("The first description is " + descr)
           case _ => println("Oops!")
        }     
        
        caseclass_nested(
             Bundle("1111 Special's", 30.0,
             Book("Scala for the Spark Developer", 69.95),
             Bundle("Hadoop", 40.0,
                 Book("Hive", 79.95),
                 Book("HBase", 32.95)
             )
        ))    //row result: Scala for the Spark Developer:69.95
                
        caseclass_nested(
            Bundle(
                "1212 Special's",35.0,
                Book("Spark for the Impatient", 39.95)
            )
        )   //row result: Spark for the Impatient:39.95
        
    }
}

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