樣例類是Scala對對象進(jìn)行模式匹配而不需要大量樣板代碼的方式导狡，對希望做模式匹配的類加上關(guān)鍵字case即可约巷。在Scala中如果類的定義體是空時，可以省去定義體的花括號旱捧。

樣例類

• case class Var(String: x)
  帶有case關(guān)鍵字的類稱為樣例類独郎，生成了一個伴生對象踩麦，在這個對象中存在接收一個參數(shù)的apply工廠方法∶グ可以使用Var(x)而不是new Var(x)這樣繁瑣的語句來構(gòu)建新的對象谓谦；參數(shù)列表中的參數(shù)都是有隱式的val從而稱為類字段，編譯器以自然的方式實(shí)現(xiàn)toString,hashCode和equals方法贪婉，編譯器會添加一個copy用于拷貝反粥，使用到了帶名參數(shù)和缺省參數(shù)。樣例類的最主要貢獻(xiàn)還是可用于模式匹配疲迂。

模式匹配

• 1. 模式匹配包含了一系列以case關(guān)鍵字打頭的可選分支才顿，每一個分支都包含一個模式，如果模式匹配了尤蒿，模式對應(yīng)的表達(dá)式就會被求值郑气。一個match表達(dá)式的求值過程是按照模式給出的順序逐一嘗試的。
• 2. 常量模式匹配常量腰池，變量模式可以匹配任何值尾组，_表示通用模式，并不會引入一個變量名來指向這個值示弓。
• 3. 還有就是構(gòu)造者模式讳侨，相對于if和else的判斷，非常非常的方便避乏。case _ =>返回的是Unit類型的()值爷耀。

模式的種類

• 1. 通配模式：_用于任何對象，還可以用來忽略某個對象中并不關(guān)心的局部拍皮，在模式中使用名字歹叮，其實(shí)是將等效的對象或者變量綁定在這個名字上。
• 2. 常量模式：僅能匹配自己铆帽。任何字面量都可以作為常量模式來使用咆耿。單例對象也可以被當(dāng)做常量模式使用。val對象也可以被當(dāng)做常量模式使用爹橱。
• 3. 變量模式：變量模式可以匹配任何對象萨螺，scala將匹配上的對象綁定為對應(yīng)的變量。綁定之后愧驱，可以利用這個變量來對對象做進(jìn)一步的處理慰技。
  • 注意：常量也可以有符號，比如Pi表示3.1415926组砚。在模式中通過標(biāo)識符的首個字母來表示名稱是常量還是變量吻商，所有以大寫字母打頭的標(biāo)識符對應(yīng)的模式都是常量模式。如果必須使用小寫字母來表示常量糟红，則需要使用反引號`pi`艾帐，在這種情況下乌叶，編譯器認(rèn)為pi是一個常量而不是變量，或者使用限定詞柒爸，比如obj.pi等准浴。`在Scala中有兩種用途，第一是將首字母為小寫字母的標(biāo)識符作為常量模式使用捎稚，二是將關(guān)鍵字當(dāng)做普通的標(biāo)識符乐横，比如`Thread.`yield`。
• 4. 構(gòu)造方法模式：構(gòu)造方法模式是真正體現(xiàn)出模式匹配威力的地方今野。首先檢測被匹配的對象是否是該樣例類的實(shí)例晰奖，然后檢查該對象的構(gòu)造方法參數(shù)是否匹配模式中的構(gòu)造參數(shù)。構(gòu)造參數(shù)可能也是構(gòu)造模式腥泥，匹配時也對他們進(jìn)行檢測，因此匹配可以達(dá)到任意的深度啃匿。
• 5. 序列模式：類似于樣例類匹配蛔外，可以跟序列類型做匹配。比如List或者Array溯乒，使用的語法是相同的夹厌，但可以在模式中給出任意數(shù)量的元素，因?yàn)?code>List和Array中含有接收任意參數(shù)的apply工廠構(gòu)造方法裆悄。在該模式中使用_*表示任意多個元素矛纹，如果要使用的話，必須放在構(gòu)造列表的最后面光稼。
• 6. 元組模式或南，(a,b,c)可以匹配任意的三元組。
• 7. 帶類型的模式：來代替類型檢測和類型轉(zhuǎn)換
     case s: String => s.length
case m: Map[_,_] => m.size
  • 和帶類型的模式匹配但等效的方法是使用類型檢測并進(jìn)行強(qiáng)制轉(zhuǎn)換艾君。在Scala中類型檢測為expr.isInstanceOf[String]采够，expr.asInstanceOf[String]。
  • 這其中涉及到的一個問題是類型擦除冰垄，Scala和Java一樣蹬癌，采用了擦除式的泛型，在運(yùn)行時并不會保留類型參數(shù)的信息虹茶，所以不能使用類似的語句來判斷逝薪，case m: Map[Int,Int] => m.size，編譯器只能判斷某個變量是不是Map蝴罪，而不能判斷這個Map中key和value的類型董济。唯一例外的是數(shù)組，可以使用Array[String]這樣的來進(jìn)行驗(yàn)證洲炊，數(shù)組的元素類型被保存了感局。(where???)

• 變量綁定尼啡，除了各自存在的變量模式外，還可以對任何其他模式添加變量询微，在模式之前添加變量名以及一個@符號崖瞭，即可得到。case UnOp("abs",e@Unop("abs",_)) => e撑毛，出現(xiàn)兩次求絕對值的操作书聚，只需要計(jì)算一次即可。

模式守衛(wèi)

• Scala要求模式都是線性的：同一個模式變量在模式中只能出現(xiàn)一次藻雌。但是可以出現(xiàn)在多個case語句中雌续。比如

def simplifyAdd(e: Expr) =
 e match {
case BinOp("+", x, x) => BinOp("*", x, Number(2))
case _ => e
}

是不被允許的。使用模式守衛(wèi)胯杭，以if打頭驯杜。模式守衛(wèi)可以是任意的布爾表達(dá)式，一般會引用到模式中的變量做个，如果存在模式守衛(wèi)鸽心，這個匹配僅在模式守衛(wèi)為true的時候才會成功。

 def simplifyAdd(e: Expr) = e match {
case BinOp("+", x, y) if x == y => BinOp("*", x, Number(2))
case _ => e
}

模式重疊

• 模式會按照順序進(jìn)行逐個嘗試居暖，所以在match中顽频，case的順序是很重要的。

密封類

• 1. 當(dāng)編寫模式匹配的時候太闺，需要確保完整地覆蓋了所有可能的case糯景。為了使得Scala編譯器能夠幫助我們檢測是否窮舉了所有的情況，需要阻止子類的不可控再增加省骂。手段是將這些樣例類的超類標(biāo)記為sealed蟀淮，密封的。密封類除了在同一個文件中定義子類之外钞澳，不能添加新的子類灭贷。對于模式匹配非常有用，可以獲得更好的編譯器支持略贮。如果類被打算用于樣例類甚疟，一般會在類繼承關(guān)系的頂部類前加上sealed關(guān)鍵字。
• 2. 如果在match中可以明確確定只處理某些情況逃延，對缺失不檢查的情況可以使用@unchecked注解览妖。在match的選擇器部分進(jìn)行添加(e: @unchecked) match {}，對分支的覆蓋完整性會被壓制揽祥。

Option類型

• Option表示可選值讽膏。將可選值解開的最常見方式是通過模式匹配，利用構(gòu)造器模式拄丰「鳎可以輕易的避免由null帶來的空指針異常問題俐末。

Pattern is everywhere

• 1. 在Scala中很多地方都可以使用模式。利用可以使用元組模式 val (a, b) = (123, 234)奄侠，在處理樣例類的時候非常有用卓箫，如果知道要處理的樣例類是什么，可以使用一個模式來析構(gòu)它垄潮。
• 2. 作為偏函數(shù)的case序列烹卒。用花括號包起來的一系列case可以用在任何允許出現(xiàn)函數(shù)字面量的地方。本質(zhì)上將弯洗，case序列就是一個函數(shù)字面量旅急，只不過是有多個入口，每個入口都有自己的參數(shù)列表牡整。每個case對應(yīng)該函數(shù)的一個入口藐吮，該入口的參數(shù)列表使用模式來指定。每個入口的邏輯主體是case右邊的部分逃贝。通過case序列得到的是一個偏函數(shù)炎码。偏函數(shù)如果應(yīng)用在它不支持的值上(雖然該參數(shù)的類型是正確的)，會發(fā)生運(yùn)行時異常秋泳。

val second: List[Int] => Int = {
case x :: y :: _ => y
}

• 如果要檢查偏函數(shù)對某個入?yún)⑹欠衽c定義，必須首先聲明處理的是偏函數(shù)攒菠。List[Int] => Int表示的是所有從整數(shù)列表到正數(shù)的函數(shù)迫皱，定義偏函數(shù)需要使用到

val second: PartialFunction[List[Int],Int] = {
case x :: y :: _ => y
}

PartialFunction中定義了一個isDefinedAt方法，可以用來檢查該函數(shù)對某個特定的數(shù)值是否有定義辖众。偏函數(shù)的典型應(yīng)用是模式匹配函數(shù)字面量（case序列）卓起，這個模式匹配會出現(xiàn)在PartialFunction定義中的兩處，一處用于apply凹炸，一處用于isDefinedAt戏阅。在默認(rèn)沒有聲明的情況下，函數(shù)字面量對應(yīng)的就是全函數(shù)啤它。

• 3. for表達(dá)式中的模式
     在for表達(dá)式中也可以使用元組表達(dá)式奕筐，構(gòu)造器表達(dá)式等等。如果在for表達(dá)式中迭代器代表的值沒有匹配到模式变骡，則該值會被直接丟棄离赫。

tips

• a -> 1只是Tuple2(a, 1)的一個語法糖，->是一個方法調(diào)用塌碌，在Predef中有隱式類ArrowAssoc對值a進(jìn)行隱式轉(zhuǎn)換渊胸，可以調(diào)用->方法。