Scala之旅-解析（FOR COMPREHENSIONS）和泛型类（GENERIC CLASSES）

我不是女神ヾ 2022-05-23 22:26 194阅读 0赞

# 解析（FOR COMPREHENSIONS） #

***Scala*** 为表达序列解析提供了轻量级的符号。 解析器具有 `for (enumerators) yield e` 形式，其中 `enumerators` 是一个以分号分隔的枚举器列表。一个枚举器要么是一个引入新变量的生成器，要么是一个过滤器。解析器对枚举器生成的每一个绑定的主体 `e` 进行评估计算，并返回这些值的序列。  
看下面这个例子：

case class User(val name: String, val age: Int)
    
    val userBase = List(new User("Travis", 28),
      new User("Kelly", 33),
      new User("Jennifer", 44),
      new User("Dennis", 23))
    
    val twentySomethings = for (user <- userBase if (user.age >=20 && user.age < 30))
      yield user.name  // i.e. add this to a list
    
    twentySomethings.foreach(name => println(name))  // prints Travis Dennis

![这里写图片描述][70]  
与 `yield` 语句一起使用的 `for` 循环实际上会创建一个 `List` 。因为我们说过 `yield user.name`，它是一个 `List[String]`，`user <- userBase` 是一个生成器，  
`if (user.age >=20 && user.age < 30)` 是一个用于过滤出20多岁用户的守卫条件。

这是使用两个生成器的更复杂的例子。它计算 `0` 到 `n-1` 之间数据对中两数之和与 `v` 相等的全部数据对。

def foo(n: Int, v: Int) =
       for (i <- 0 until n;
            j <- i until n if i + j == v)
       yield (i, j)
    
    foo(10, 10) foreach {
      case (i, j) =>
        print(s"($i, $j) ")  // prints (1, 9) (2, 8) (3, 7) (4, 6) (5, 5)
    }

这里 `n == 10`，`v == 10`。第一次迭代时，`i = 0`，`j = 0`则 `i + j != v` ，因此没有获取到正确的数据对。在 `i` 增加到 `1` 之前，`j` 会循环增加到 `9`。如果没有 `if` 条件语句，那么将会打印如下内容：

(0, 0) (0, 1) (0, 2) (0, 3) (0, 4) (0, 5) (0, 6) (0, 7) (0, 8) (0, 9) (1, 1) ...

注意解析不局限于列表。每一个支持 `withFilter`、`map` 和 `flatMap` 操作的数据类型适当的类型）都可以用于序列解析。  
你可以在解析器中省略 `yield` 。这种情况下，解析器将会返回 `Unit`。这对于你需要执行***副作用（side-effects）***的时候会很有用。

下面是一个和上面例子等价的程序，但没有使用 `yield` ：

def foo(n: Int, v: Int) =
       for (i <- 0 until n;
            j <- i until n if i + j == v)
       print(s"($i, $j)")
    foo(10, 10)

![这里写图片描述][70 1]

# 泛型类（GENERIC CLASSES） #

> 泛型类是以类型作为参数的类。它们对于集合类非常有用。

## 定义泛型类 ##

泛型类将类型作为方括号 \[ \] 内的参数。尽管任何参数名都可作为类型参数标识符，但有一种约定是使用 `A` 作为类型参数标识符。

class Stack[A] { 
      private var elements: List[A] = Nil
      def push(x: A) { elements = x :: elements }
      def peek: A = elements.head
      def pop(): A = {
        val currentTop = peek
        elements = elements.tail
        currentTop
      }
    }

`Stack` 类的实现把任意类型 `A` 作为参数。这意味着基础列表 `var elements: List[A] = Nil` 只能存储类型为 `A` 的元素。`def push` 程序只能接受类型为 `A` 的对象（注意：`elements = x :: elements` 是将`elements`重新分配到一个新的列表，该列表是通过将 `x` 添加到当前 `elements` 创建的）。

## 用法 ##

要使用泛型类，请将实际类型替换掉方括号中的 `A` 。

val stack = new Stack[Int]
    stack.push(1)
    stack.push(2)
    println(stack.pop)  // prints 2
    println(stack.pop)  // prints 1

![这里写图片描述][70 2]  
实例 `stack` 仅可以使用 `Int` 类型。但是，如果类型参数有子类型，也可以传入子类型：

class Fruit
    class Apple extends Fruit
    class Banana extends Fruit
    
    val stack = new Stack[Fruit]
    val apple = new Apple
    val banana = new Banana
    
    stack.push(apple)
    stack.push(banana)

![这里写图片描述][70 3]  
`Apple` 和 `Banana` 都继承自 `Fruit`,因此我们可以将 `apple` 和 `banana` 实例添加进 `Stack[Fruit]` 中。

***注意***：泛型类型的子类型是***不变的（invariant）***。这意味着如果我们有一个字符栈 `Stack[Char]`，那么字符栈里内容不可以被使用在整型栈 `Stack[Int]` 中。这是有缺点的，因为我们可以将纯整数添加到字符栈里。***总结***：当且仅当 `B = A` 时，`StackA]` 才是 `Stack[B]` 的子类型。由于这种情况非常具有局限性，因此 ***Scala*** 提供了***类型参数注解机制（type parameter annotation mechanism）*** 来控制泛型类型的子类型行为。

[70]: /images/20220524/746da813a8c84665af89a5a1563cb608.png
[70 1]: /images/20220524/34d61523a6bd4f2696b9b91ae67b7220.png
[70 2]: /images/20220524/eda324fc4a8d4b0098f5bd8cd53e1a37.png
[70 3]: /images/20220524/e49f855665044c0886c8b7baf882fa6e.png