Essential Scala: Loan Pattern

资源自动回收是计算机工程实践中一项重要的实现模式，例如:

• C++: RAII技术
• Java7以后：try-with-resources技术

本文通过using的抽象控制，透视Scala在这个领域的设计技术。

借贷模式：using

import scala.language.reflectiveCalls

object using {
  def apply[R <: { def close(): Unit }, T](resource: => R)(f: R => T): T = {
    var source: Option[R] = None
    try {
      source = Some(resource)
      f(source.get)
    } finally {
      for (s <- source)
        s.close
    }
  }
}

形式化

抛开using.apply复杂的类型修饰符，其算法可形式化为：

Input: Given resource: R
Output：T
Algorithm：Call back to user namespace: f: R => T, and make sure resource be closed on done.

给定一个资源R，并将资源传递给用户空间，并回调算法f: R => T；当过程结束时资源自动释放。为此，using常常被称为「借贷模式」，是保证资源自动回收的重要机制。

鸭子编程

R <: { def close(): Unit }表明R类型必须是具有def close(): Unit方法的子类型，这是Scala支持「鸭子编程」的一种重要技术。

例如，File满足R类型的特征。

惰性求值

resource: => R是按照by-name传递，在实参传递形参过程中，并未对实参进行立即求值，而将求值推延至resource: => R的调用点。

对于本例，using(Source.fromFile(source))语句中，Source.fromFile(source)并没有马上发生调用传递给形参，而将求值推延至source = Some(resource)语句，调用Some.apply方法时。

控制抽象

使得using形如内置于语言的控制结构，其行为类似于if, while一样。

def read: String = using(fromFile(source)) { 
  _.getLines.mkString(lineSeparator) 
}

for推导式

在finally关闭资源时，使用for推导式过滤掉None。也就是说，如下三种形式是等价的。

• 过滤掉None，并自动提取Option中的元素

for (s <- source)
  s.close

• 使用if，但需要从Some中手动get

if (source != None)
  source.get.close