函数式编程与面向对象编程[4]:Scala的类型关联Type Alias
之剑 2016.5.4 23:55:19
类型关联 Type Alias
type关键字
scala里的类型，除了在定义class,trait,object时会产生类型，还可以通过type关键字来声明类型。
type相当于声明一个类型别名：
object TestMatrix extends App{
type IntList = List[Int]
//接下来就可以这样使用它：
type Matrix = List[IntList]
val m = Matrix( IntList(1,2,3),
IntList(1,2,3),
IntList(1,2,3))
}
scala> type IntList=List[Int]
defined type alias IntList
这种给类型一个别名的特性只是一个小糖豆，不太甜，真正有趣的是给一类操作命名（联想C#中定义delegate）。
比如这样：
type PersonPredicate = Person => Boolean
接受一个Person，返回一个Boolean，我们把这一类用来判断一个人是否符合某个条件的操作统称为PersonPredicate。
然后我们可以定义以下predicate：
val teenagerPred: PersonPredicate = person => person.age < 20
然后前面写过的teenagers方法就可以这样重新定义：
def teenagers(people: People): People = {
people.filter(teenagerPred)
}
按照这个思路下去，我们就可以开始composite functions了。比如说，我们跟人收税，就可以这么做：
type Tax = Person => Double
val incomeTax: Tax = person => person.income * 5 / 100
val kejuanzaTax: Tax = person => person.income * 20 / 100
def giveMeYourMoney(p: Person) = {
calculateTax(p, List(incomeTax, kejuanzaTax))
}
def calculateTax(person: Person, taxes: List[Tax]): Double = {
taxes.foldLeft(0d) {
(acc, curTax) => acc + curTax(person)
}
}
总结一下type alia这个糖衣：
一个类型的type alias，类似于这样的：type t = x。编译器将在所有使用到t的地方把t替换为x。
对于一种操作的type alias，编译器将会根据参数列表和返回值类型的不同将其替换为对应的Function0,Function1,Function2 …… 一直到Function22。
如果我们真的定义一个超过22个参数的操作会如何呢？
type twentyThree = (
String, String, String, String,
String, String, String, String,
String, String, String, String,
String, String, String, String,
String, String, String, String,
String, String, String
) => String
Scala编译器会直接告诉我们： type Function23 is not a member of package scala
结构类型
结构类型(structural type)为静态语言增加了部分动态特性，使得参数类型不再拘泥于某个已命名的类型，只要参数中包含结构中声明的方法或值即可。举例来说，java里对所有定义了close方法的抽象了一个Closable接口，然后再用Closable类型约束参数，而scala里可以不要求参数必须继承自Closable接口只需要包含close方法；如下：
scala> def free( res: {def close():Unit} ) {
res.close
}
scala> free(new { def close()=println("closed") })
closed
也可以通过type在定义类型时，将其声明为结构类型
scala> type X = { def close():Unit }
defined type alias X
scala> def free(res:X) = res.close
scala> free(new { def close()=println("closed") })
closed
上面传入参数时，都是传入一个实现close方法的匿名类，如果某个类/单例中实现了close方法，也可以直接传入
scala> object A { def close() {println("A closed")} }
scala> free(A)
A closed
scala> class R { def close()=print("ok") }
scala> val r = new R
scala> free(r)
ok
结构类型还可以用在稍微复杂一点的“复合类型”中，比如：
scala> trait X1; trait X2;
scala> def test(x: X1 with X2 { def close():Unit } ) = x.close
上面声明test方法参数的类型为：
X1 with X2 { def close():Unit }
表示参数需要符合特质X1和X2同时也要有定义close方法。
复合类型与with关键字
class A extends (B with C with D with E)
T1 with T2 with T3 …
这种形式的类型称为复合类型(compound type)或者也叫交集类型(intersection type)。
跟结构类型类似，可以在一个方法里声明类型参数时使用复合类型：
scala> trait X1; trait X2;
scala> def test(x: X1 with X2) = {println("ok")}
test: (x: X1 with X2)Unit
scala> test(new X1 with X2)
ok
scala> object A extends X1 with X2
scala> test(A)
ok
也可以通过 type 声明：
scala> type X = X1 with X2
defined type alias X
scala> def test(x:X) = println("OK")
test: (x: X)Unit
scala> class A extends X1 with X2
scala> val a = new A
scala> test(a)
OK
结构类型
结构类型：定义方法或者表达式时，要求传参具有某种行为，但又不想使用类，或者接口去限制，可以使用结构类型。
class Structural { def open()=print("A class instance Opened") }
object Structural__Type {
def main(args: Array[String]){
init(new { def open()=println("Opened") }) //创建了一个匿名对象，实现open方法
type X = { def open():Unit } //将右边的表达式命名为一个别名
def init(res:X) = res.open
init(new { def open()=println("Opened again") })
object A { def open() {println("A single object Opened")} } //创建的单例对象里面也必须实现open方法
init(A)
val structural = new Structural
init(structural)
}
def init( res: {def open():Unit} ) { //要求传进来的res对象具有open方法，不限制类型
res.open
}
}
Scala复合类型解析：
trait Compound_Type1;
trait Compound_Type2;
class Compound_Type extends Compound_Type1 with Compound_Type2
object Compound_Type {
def compound_Type(x: Compound_Type1 with Compound_Type2) = {println("Compound Type in global method")} //限制参数x即是Type1的类型，也是Type2的类型
def main(args: Array[String]) {
compound_Type(new Compound_Type1 with Compound_Type2) //匿名方式，结果：Compound Type in global method
object compound_Type_oject extends Compound_Type1 with Compound_Type2 //object继承方式，trait混入object对象中
compound_Type(compound_Type_oject) //结果都一样，Compound Type in global method
type compound_Type_Alias = Compound_Type1 with Compound_Type2 //定义一个type别名
def compound_Type_Local(x:compound_Type_Alias) = println("Compound Type in local method") //使用type别名进行限制
val compound_Type_Class = new Compound_Type
compound_Type_Local(compound_Type_Class) //结果：Compound Type in local method
type Scala = Compound_Type1 with Compound_Type2 { def init():Unit } //type别名限制即是Type1，也是Type2，同时还要实现init方法
}
}
Infix Type
Infix Type：中值类型，允许带有两个参数的类型。
object Infix_Types {
def main(args: Array[String]) {
object Log { def >>:(data:String):Log.type = { println(data); Log } }
"Hadoop" >>: "Spark" >>: Log //右结合，先打印出Spark，再打印出Hadoop
val list = List()
val newList = "A" :: "B" :: list //中值表达式
println(newList)
class Infix_Type[A,B] //中值类型是带有两个类型参数的类型
val infix: Int Infix_Type String = null //此时A是Int，B为String，具体类型名写在两个类型中间
val infix1: Infix_Type[Int, String] = null //和这种方式等价
case class Cons(first:String,second:String) //中值类型
val case_class = Cons("one", "two")
case_class match { case "one" Cons "two" => println("Spark!!!") } //unapply
}
}
self-type
class Self {
self => //self是this别名
val tmp="Scala"
def foo = self.tmp + this.tmp
}
trait S1
class S2 { this:S1 => } //限定：实例化S2时，必须混入S1类型
class S3 extends S2 with S1
class s4 {this:{def init():Unit} =>} //也能用于结构类型限定
trait T { this:S1 => } //也能用于trait
object S4 extends T with S1
object Self_Types {
def main(args: Array[String]) {
class Outer { outer =>
val v1 = "Spark"
class Inner {
println(outer.v1) //使用外部类的属性
}
}
val c = new S2 with S1 //实例化S2时必须混入S1类型
}
}
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关于作者: 陈光剑，江苏东海人, 号行走江湖一剑客，字之剑。程序员，诗人, 作家
http://universsky.github.io/
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