扒一扒scala隱式轉換
操作規則:
1.作用域,scala編譯器將僅考慮作用域之內的隱式轉換,要使用某種隱式操作,你必須以單一識別符號的形式(一種情況例外)將其帶入作用域之內。例如:
object TestImplicit {
implicit def doubleToInt(x: Double) = x.toInt
}
object test {
def main(args: Array[String]): Unit = {
import layne.impilcit.TestImplicit._//以單一識別符號引進doubleToInt的隱式轉換
val i: Int = 2.3
}
}
單一識別符號有一個外例,編譯器還將在源型別和目標型別的伴生物件中尋找隱式定義。
2.無歧義,比方說 x+y需要用到隱式轉換,但是在作用域內卻找到不止一個隱式定義與之匹配,將不能編譯通過。
object TestImplicit {
implicit def doubleToInt(x: Double) = x.toInt
}
object TestImplicit2{
implicit def doubleToInt(x: Double) = x.toInt
}
object test {
def main(args: Array[String]): Unit = {
import layne.impilcit.TestImplicit._
import layne.impilcit.TestImplicit2._
val i: Int = 2.3//能匹配多個隱式定義,編譯將報錯
}
}
用在何處:
1.轉換為期望型別:
在互動模式下直接定義
scala> val i: Int = 3.5
<console>:7: error: type mismatch;
found : Double(3.5)
required: Int
val i: Int = 3.5
^
將報型別錯誤
我們定義隱式轉換doubleToInt後再重複之前的操作:
scala> implicit def doubleToInt(d: Double) = d.toInt
doubleToInt: (d: Double)Int
scala> val i: Int = 3.5
i: Int = 3
我們看到Double已經被隱式的轉換為我們期望的Int型別。
2.轉換接收者
如果你編寫了some.doSomething()的程式碼,而 some中沒有定義doSomething方法的話,編譯器在放棄之前會嘗試插入轉換程式碼。
我們通過一個有理數例子來看看這種轉換:
package layne.blog.impilcit
/**
* Created by layne on 08/05/17.
*/
class Rational(val numerator: Int, val denominator: Int) {
require(denominator != 0) //分母為零
def +(rational: Rational): Rational = {
/**
* 最大公約數
*
* @param numerator 分子
* @param denominator 分母
* @return 最大公約數
*/
def divisor(numerator: Int, denominator: Int): Int = {
val s = if (numerator > denominator) denominator else numerator
(1 to s).reverse.find(it => numerator % it == 0 && denominator % it == 0).getOrElse(1)
}
val d = divisor(rational.numerator * this.denominator + this.numerator * rational.denominator,
this.denominator * rational.denominator)
Rational((rational.numerator * this.denominator + this.numerator * rational.denominator) / d, this.denominator * rational.denominator / d)
}
override def toString: String = this.numerator + "/" + this.denominator
}
object Rational {
def apply(numerator: Int, denominator: Int): Rational = new Rational(numerator, denominator)
//隱式轉換整數為Rational
implicit def intToRational(num: Int) = new Rational(num, 1)
}
object TestMain extends App {
val oneHalf = Rational(1, 2)
val rational = 2 + oneHalf
println(rational)
}
輸出結果為5/2
如果沒有隱式轉換 們將很難實現 如:2 + oneHalf 的表示式計算,Int型別本身並沒有簽名為: +(rational: Rational): Rational的方法。而通過隱式轉換方法呼叫者,很輕鬆完成。
3.作為隱式引數
呼叫一個帶有隱式引數的函式,如果我們不提供顯式引數,編譯器不會馬上報錯,在報錯之前,編譯器會嘗試在作用域內尋找單一隱式值(用implicit關鍵字修飾的引數),用來補充缺失引數:
下例中首先定義一個帶隱式引數的函式,我們嘗試呼叫,作用域內沒有可以用來補充缺失引數的隱式值
scala> def test(implicit t: String): Unit = println(t)
test: (implicit t: String)Unit
scala> test
<console>:9: error: could not find implicit value for parameter t: String
test
^
新增一個隱式值,再呼叫
scala> implicit val s:String = "test"
s: String = test
scala> test
test
scala> test("test")
test
作用域內有多個匹配的隱式值:
scala> implicit val s1:String = "test"
s1: String = test
scala> test
<console>:11: error: ambiguous implicit values:
both value s of type => String
and value s1 of type => String
match expected type String
test
^
再來看一個稍微複雜一點,用來選出集合內的最大元素的例子:
package layne.blog.impilcit
import scala.concurrent.duration.Deadline
/**
* Created by layne on 09/05/17.
*/
object MaxElement {
def maxElement[T <: Ordered[T]](list: List[T]): T = list match {
case List() => throw new RuntimeException("空集合")
case List(x) => x
case x :: rest => val maxRest = maxElement(rest)
if (x > maxRest) x else maxRest
}
def maxElement2[T](list: List[T])(implicit covert: T => Ordered[T]): T = list match {
case List() => throw new RuntimeException("空集合")
case List(x) => x
case x :: rest => val maxRest: T = maxElement2(rest)(covert)
if (covert(x) > maxRest) x else maxRest
}
def maxElement3[T <% Ordered[T]](list: List[T]): T = list match {
case List() => throw new RuntimeException("空集合")
case List(x) => x
case x :: rest => val maxRest: T = maxElement3(rest)
if (x > maxRest) x else maxRest
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val e1 = Deadline.now
Thread.sleep(1000)
val e2 = Deadline.now
Thread.sleep(1000)
val e3 = Deadline.now
println(maxElement(List(e1, e2, e3)))
println(maxElement2(List("e1", "e2", "e3")))
println(maxElement2(List(1, 2, 3)))
}
}
為了能方便的使用 “>”,”<”等操作符,我們讓集合內的元素T必須是Ordered[T] 的子類,
但是這樣做,我們的大多數基本型別都用不了了,因為scala的基本型別不是Ordered[T]的直接子類。
例如我們如果呼叫:println(maxElement(List("e1", "e2", "e3")))
, 編譯時就會有如下錯誤
Error:(39, 13) inferred type arguments [String] do not conform to method maxElement's type parameter bounds [T <: Ordered[T]]
println(maxElement(List("e1", "e2", "e3")))
Error:(39, 28) type mismatch;
found : List[String]
required: List[T]
println(maxElement(List("e1", "e2", "e3")))
於是我們想到了隱式引數,maxElement2,因為implicit修飾的是整個引數列表,所以我們需要用柯里化將顯示引數和隱式引數分開,scala標準庫提供了許多T => Ordered[T]的隱式轉換,如:定義在scala.Predef中的implicit def augmentString(x: String): StringOps = new StringOps(x)
讓我們能將maxElement2運用在String型別上
因此,我們能把maxElement2,用在許多型別上。
maxElement2也是第三個函式maxElement3中檢視界定的原理,不熟悉的小夥伴們可以仔細揣摩一下。
3.隱式類
所謂隱式類就是用implicit 關鍵字修飾的類(隱式類與樣例類互斥即一個類不能同時被implicit和case修飾)
例如:
package layne.blog.impilcit
/**
* Created by layne on 09/05/17.
*/
object ImplicitClass {
implicit class ImplString(string: String) {
def sayHellow = println("hello " + string)
}
}
object TestMain{
def main(args: Array[String]): Unit = {
def main(args: Array[String]): Unit = {
import layne.blog.impilcit.ImplicitClass._
"jack".sayHellow
}
}
}
當 “jack”.sayHellow 時,scala 編譯器不會立馬報錯,而檢查當前作用域有沒有 用implicit 修飾的,同時可以將String作為引數的構造器,並且具有方法sayHellow的類,經過查詢 發現 ImplString 符合要求
利用隱式類 ImplString 執行sayHellow 方法
有了這樣的隱式類,我們還能模擬新語法,例如我們建立Map物件:
Map(1 -> "test1",2 -> "test2")
” -> ” 這不是scala內建的語法,只是定義在scala.Predef中的類ArrowAssoc中的方法,感興趣的同學可以去研究下。
隱式操作的頻繁使用會讓程式碼變得晦澀難懂,但是我們要學習scala,乃至檢視用scala編寫的開源專案如spark,kafka,我們必須熟練這個特性。