Scala入门到精通——第十四节 Case Class与模式匹配（一）
本节主要内容
- 模式匹配入门
- Case Class简单介绍
- Case Class进阶
1. 模式匹配入门
在java语言中存在switch语句，比如：
//以下的代码演示了java中switch语句的使用
public class SwitchDemo {
public static void main(String[] args) {
for(int i = 0; i < 100; i++) {
switch (i) {
case 10:System.out.println("10");
break;
//在实际编码时。程序猿非常easy忽略break语句
//这easy导致意外掉入另外一个分支
case 50:System.out.println("50");
case 80:System.out.println("80");
default:
break;
}
}
}
}
scala攻克了java语言中存在的这个问题，scala解决这一问题的利器就是模式匹配，上面的java代码能够利用scala语言的模式匹配来避免，代码例如以下：
object PatternMatching extends App{
for(i<- 1 to 100){
i match {
case 10 => println(10)
case 50 => println(50)
case 80 => println(80)
case _ =>
}
}
}上述scala代码展示了怎样使用scala中的模式匹配。它的实现方式是通过match关键字与 case X=>的方式实现的，其中case _表示除了 case 10,case 50,case 80的其余匹配，相似于java中的default。
但scala语言中提供了更为灵活的匹配方式，如：
object PatternMatching extends App{
for(i<- 1 to 100){
i match {
case 10 => println(10)
case 50 => println(50)
case 80 => println(80)
//添加守卫条件
case _ if(i%4==0)=> println(i+":能被4整除")
case _ if(i%3==0)=> println(i+":能被3整除")
case _ =>
}
}
}case语言中还能够加相应的表达式，比如：
object PatternMatching extends App{
var list=new ArrayBuffer[Int]()
var x=0
for(i<- 1 to 100){
i match {
//后面能够跟表达式
case 10 => x=10
case 50 => println(50)
case 80 => println(80)
case _ if(i%4==0)=> list.append(i)
case _ if(i%3==0)=> println(i+":能被3整除")
case _ =>
}
}
println(x)
}2 Case Class简单介绍
Case Class一般被翻译成例子类，它是一种特殊的类，能够被优化以用于模式匹配，以下的代码定义了一个例子类：
//抽象类Person
abstract class Person
//case class Student
case class Student(name:String,age:Int,studentNo:Int) extends Person
//case class Teacher
case class Teacher(name:String,age:Int,teacherNo:Int) extends Person
//case class Nobody
case class Nobody(name:String) extends Person
object CaseClassDemo{
def main(args: Array[String]): Unit = {
//case class 会自己主动生成apply方法。从而省去new操作
val p:Person=Student("john",18,1024)
//match case 匹配语法
p match {
case Student(name,age,studentNo)=>println(name+":"+age+":"+studentNo)
case Teacher(name,age,teacherNo)=>println(name+":"+age+":"+teacherNo)
case Nobody(name)=>println(name)
}
}
}当一个类被声名为case class的时候，scala会帮助我们做以下几件事情：
1 构造器中的參数假设不被声明为var的话，它默认的话是val类型的，但一般不推荐将构造器中的參数声明为var
2 自己主动创建伴生对象，同一时候在里面给我们实现子apply方法，使得我们在使用的时候能够不直接显示地new对象
3 伴生对象中相同会帮我们实现unapply方法，从而能够将case class应用于模式匹配，关于unapply方法我们在后面的“提取器”那一节会重点解说
4 实现自己的toString、hashCode、copy、equals方法
除此之此。case class与其他普通的scala类没有差别
以下给出case class Student字节码文件内容，以验证我们上述所讲的内容:
//以下的代码是自己主动生成的伴生对象中的字节码内容
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter13\bin\cn\scala\xtwy>javap -private Student$.class
Compiled from "CaseClass.scala"
public final class cn.scala.xtwy.Student$ extends scala.runtime.AbstractFunction
3<java.lang.String, java.lang.Object, java.lang.Object, cn.scala.xtwy.Student> i
mplements scala.Serializable {
public static final cn.scala.xtwy.Student$ MODULE$;
public static {};
public final java.lang.String toString();
public cn.scala.xtwy.Student apply(java.lang.String, int, int);
public scala.Option<scala.Tuple3<java.lang.String, java.lang.Object, java.lang
.Object>> unapply(cn.scala.xtwy.Student);
private java.lang.Object readResolve();
public java.lang.Object apply(java.lang.Object, java.lang.Object, java.lang.Ob
ject);
private cn.scala.xtwy.Student$();
}
//以下的代码是Student类自身的字节码内容
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter13\bin\cn\scala\xtwy>javap -private Student.class
Compiled from "CaseClass.scala"
public class cn.scala.xtwy.Student extends cn.scala.xtwy.Person implements scala
.Product,scala.Serializable {
private final java.lang.String name;
private final int age;
private final int studentNo;
public static scala.Function1<scala.Tuple3<java.lang.String, java.lang.Object,
java.lang.Object>, cn.scala.xtwy.Student> tupled();
public static scala.Function1<java.lang.String, scala.Function1<java.lang.Obje
ct, scala.Function1<java.lang.Object, cn.scala.xtwy.Student>>> curried();
public java.lang.String name();
public int age();
public int studentNo();
public cn.scala.xtwy.Student copy(java.lang.String, int, int);
public java.lang.String copy$default$1();
public int copy$default$2();
public int copy$default$3();
public java.lang.String productPrefix();
public int productArity();
public java.lang.Object productElement(int);
public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public boolean canEqual(java.lang.Object);
public int hashCode();
public java.lang.String toString();
public boolean equals(java.lang.Object);
public cn.scala.xtwy.Student(java.lang.String, int, int);
}3. case class应用实战
1 case class经常用法
前面我们提到，定义case class便会自己主动生成相应的toString,hashCode,equals,copy等方法，
//toString方法演示
scala> val s=Teacher("john",38,1024)
s: Teacher = Teacher(john,38,1024)
//无參copy方法演示
scala> val s1=s.copy()
s1: Teacher = Teacher(john,38,1024)
//copy方法是深度拷贝
scala> println(s eq s1)
false
//equal方法依据对象内容进行比較
scala> println(s equals s1)
true
scala> println(s == s1)
true
//hashcode方法
scala> s1.hashCode
res45: Int = 567742485
//toString方法
scala> s1.toString
res46: String = Teacher(john,38,1024)
//带一个參数的copy方法
scala> s1.copy(name="stephen")
res47: Teacher = Teacher(stephen,38,1024)
//带二个參数的copy方法
scala> s1.copy(name="stephen",age=58)
res49: Teacher = Teacher(stephen,58,1024)
//带三个參数的copy方法
scala> s1.copy(name="stephen",age=58,teacherNo=2015)
res50: Teacher = Teacher(stephen,58,2015)
2 多个參数的case class
abstract class Person
case class Student( name:String, age:Int, studentNo:Int) extends Person
case class Teacher( name:String, age:Int, teacherNo:Int) extends Person
case class Nobody( name:String) extends Person
//SchoolClass为接受多个Person类型參数的类
case class SchoolClass(classDescription:String,persons:Person*)
//下列代码给出的是其模式匹配应用演示例子
object CaseClassDemo{
def main(args: Array[String]): Unit = {
val sc=SchoolClass("学途无忧网Scala培训班",Teacher("摇摆少年梦",27,2015),Student("摇摆少年梦",27,2015))
sc match{
case SchoolClass(_,_,Student(name,age,studetNo))=>println(name)
case _ => println("Nobody")
}
}
}3 sealed case class
在进行模式匹配的时候，有些时候须要确保全部的可能情况都被列出。此时经常会将case class的超类定义为sealed（密封的) case class，如：
//Person最前面加了个关键字sealed
sealed abstract class Person
case class Student( name:String, age:Int, studentNo:Int) extends Person
case class Teacher( name:String, age:Int, teacherNo:Int) extends Person
case class Nobody( name:String) extends Person
case class SchoolClass(classDescription:String,persons:Person*)
object CaseClassDemo{
def main(args: Array[String]): Unit = {
val s:Person=Student("john",18,1024)
//这边只给出了匹配Student的情况，在编译时
//编译器会提示
//match may not be exhaustive. It would fail on the following inputs: Nobody(_), Teacher(_, _, _)
s match{
case Student(name,age,studentNo)=>println("Student")
}
}
}
编译器给出的提示能够通过下列语句进行消除。
//以下的语句达到了sealed class的要求
val s:Person=Student("john",18,1024)
s match{
case Student(name,age,studentNo)=>println("Student")
case Teacher(name,age,studentNo)=>println("Teacher")
case Nobody(name)=>println("Nobody")
}4 case class在有用应用中的其他用途
某个类一旦被定义为case class，则编译器会自己主动生成该类的伴生对象，伴生对象中包含了apply方法及unapply方法，apply方法使得我们能够不须要new关键字就能够创建对象。而unapply方法。则使得能够方便地应用在模式匹配其中，另外编译器还自己主动地帮我们实现相应的toString、equals、copy等方法。在实际中。case class除了在模式匹配时能发挥其强大的威力之外，在进行其他应用时。也显示出了其强大的功能，以下给出case class在SparkSQL中的应用。旨在说明case class在实际应用中的重要地位。
详细參见本人博客文章：SparkSQL（Spark-1.4.0)实战系列（三）——SparkSQL应用案例 http://blog.csdn.net/lovehuangjiaju/article/details/46946533
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