模式匹配
Scala中的模式匹配类似于Java中的switch语法，但是更加强大。
模式匹配语法中，采用match关键字声明，每个分支采用case关键字进行声明，当需要匹配时，会从第一个case分支开始，如果匹配成功，那么执行对应的逻辑代码，如果匹配不成功，继续执行下一个分支进行判断。如果所有case都不匹配，那么会执行case _分支，类似于Java中default语句。
8.1 基本语法
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchCase { def main(args: Array[String]): Unit = { var a: Int = 10 var b: Int = 20 var operator: Char = '*' var result = operator match { case '+' => a +b case '-' => a - b case '*' => a * b case '/' => a / b case _ => "其他字符" } println("result=" + result) } }
（1）如果所有case都不匹配，那么会执行case _ 分支，类似于Java中default语句，若没有case _ 分支，那么会抛出MatchError。
（2）每个case中，不用break语句，自动中断case。
（3）match case语句可以匹配任何类型，而不只是字面量。
（4）=> 后面的代码块，是作为一个整体执行，可以使用{}括起来，也可以不括。
8.2 模式守卫
1）如果想要表达匹配某个范围的数据，就需要在模式匹配中增加条件守卫。
2）案例实操
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchGuard { def main(args: Array[String]): Unit = { def abs(x: Int) = x match { case i: Int if i >= 0 => i case j: Int if j < 0 => -j case _ => "其他类型" } println(abs(-10)) } }
8.3 模式匹配类型
8.3.1 匹配常量
1）scala中，模式匹配可以匹配所有的字面量，包括字符串，字符，数字，布尔值等等。
2）实操
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchVal { def main(args: Array[String]): Unit = { println(describe('+')) } def describe(x: Any) = x match { case 5 => "Int 5" case "hello" => "String hello" case true => "Boolean true" case '+' => "Char +" } }
8.3.2 匹配类型
1）需要进行类型判断时，可以使用前文所学的isInstanceOf[T]和asInstanceOf[T]，也可使用模式匹配实现同样的功能。
2）案例实操
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchClass { def describe(x: Any) = x match{ case i: Int => "Int" case s: String => "String hello" case m: List[_] => "List" case c: Array[Int] => "Array[Int]" case someThing => "其他" + someThing } def main(args: Array[String]): Unit = { //泛型擦除 println(describe(List(1,3,5,7,9))) //数组除外，可保留泛型 println(describe(Array(1,3,5,7,9))) println(describe(Array("abcdefg"))) } }
8.3.3 匹配数组
1）scala模式匹配可以对集合进行精确的匹配，例如匹配只有两个元素的、且第一个元素为0的数组。
2）案例实操
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchArray { def main(args: Array[String]): Unit = { //对一个数组循环进行遍历 for (arr <- Array(Array(0),Array(1,0),Array(0,1,0),Array(1,1,0),Array(1,1,0,1),Array("hello",90))){ val result = arr match{ case Array(0) => "0" case Array(x,y) => x + "," + y //匹配有两个元素的数组，然后把元素赋值给对应的x,y case Array(0,_*) => "以0开头的数组" case _ => "其他" } println("result=" + result) } } }
8.3.4 匹配列表
1）方式一
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchList { def main(args: Array[String]): Unit = { for(i <- Array(List(0),List(1,0),List(0,0,0),List(1,0,0),List(88))){ var result = i match { case List(0) => "0" case List(x,y) => x + "," + y case List(0,_*) => "0 ..." case _ => "其他" } println("result=" + result) } } }
2）方式二
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchListTwo { def main(args: Array[String]): Unit = { val testList = List(1,2,3,4,5) testList match { case one :: two :: three => println(one + "-" + two + "-" + three) case _ => println("其他") } } }
8.3.5 匹配元组
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchTuple { def main(args: Array[String]): Unit = { //对一个元组集合进行遍历 for (tuple <- Array((0,1),(1,0),(1,1),(1,0,2))){ val result = tuple match { case (0,_) => "0..." //匹配第一个元素是0的元组 case (y,0) => "" + y + "0" //匹配后一个元素是0的对偶元组 case (a,b) => "" + a + " " + b //匹配对偶元组 case _ => "其他" } println("result=" + result) } } }
8.3.6 匹配对象及样例类
1）基本语法
package com.yuange.scala.day05 class User(val name: String,val age: Int) object User{ def apply(name: String, age: Int): User = new User(name, age) def unapply(user: User): Option[(String, Int)] = { if (user == null){ None }else{ Some(user.name,user.age) } } } object TestMatchUnapply { def main(args: Array[String]): Unit = { val user: User = User("zhangsan",18) var result = user match { case User("zhangsan",18) => "正确" case _ => "错误" } println("result=" + result) } }
小结：
（1）val user = User("zhangsan",11)，该语句在执行时，实际调用的是User伴生对象中的apply方法，因此不用new关键字就能构造出相应的对象。
（2）当将User("zhangsan", 11)写在case后时[case User("zhangsan", 18) => "正确"]，会默认调用unapply方法(对象提取器)，user作为unapply方法的参数，unapply方法将user对象的name和age属性提取出来，与User("zhangsan", 11)中的属性值进行匹配
（3）case中对象的unapply方法(提取器)返回Some，且所有属性均一致，才算匹配成功,属性不一致，或返回None，则匹配失败。
（4）若只提取对象的一个属性，则提取器为unapply(obj:Obj):Option[T]
（5）若提取对象的多个属性，则提取器为unapply(obj:Obj):Option[(T1,T2,T3…)]
（6）若提取对象的可变个属性，则提取器为unapplySeq(obj:Obj):Option[Seq[T]]
2）样例类
（1）语法：
case class Person (name: String, age: Int)
（2）说明：
1、样例类仍然是类，和普通类相比，只是其自动生成了伴生对象，并且伴生对象中自动提供了一些常用的方法，如apply、unapply、toString、equals、hashCode和copy。
2、样例类是为模式匹配而优化的类，因为其默认提供了unapply方法，因此，样例类可以直接使用模式匹配，而无需自己实现unapply方法。
3、构造器中的每一个参数都成为val，除非它被显式地声明为var（不建议这样做）
（3）实操
package com.yuange.scala.day05 case class User2(name: String,age: Int) object TestMatchUnapplyTwo { def main(args: Array[String]): Unit = { val user2: User2 = User2("lisi",19) var result = user2 match{ case User2("lisi",19) => "正确" case _ => "错误" } println("result= " + result) } }
8.4 变量声明中的模式匹配
package com.yuange.scala.day05 case class Person(name: String,age: Int) object TestMatchVariable { def main(args: Array[String]): Unit = { val (x,y) = (1,2) println(s"x=$x,y=$y") val Array(one,two,_*) = Array(1,3,5,7,9) println(s"one=$one,two=$two") val Person(name,age) = Person("张三",19) println(s"name=$name,age=$age") } }
8.5 for表达式中的模式匹配
package com.yuange.scala.day05 object TestMatchFor { def main(args: Array[String]): Unit = { val testMap = Map("zhangsan"->1001,"lisi"->1002,"wangwu"->1003) for ((k,v) <- testMap){ println(k + ":" + v) } println("-"*100) //遍历value=1001的k-v，若v不是1001，则过滤 for((k,1001) <- testMap){ println(k + ":" + "1001") } println("-"*100) //守卫 for((k,v) <- testMap if v >= 1002){ println(k + ":" + v) } } }
8.6 偏函数中的模式匹配
偏函数也是函数的一种，通过偏函数我们可以方便的对输入参数做更精确的检查。例如该偏函数的输入类型为List[Int]，而我们需要的是第一个元素是0的集合，这就是通过模式匹配实现的。
1） 偏函数定义（该偏函数的功能是返回输入的List集合的第二个元素）
val second: PartialFunction[List[Int], Option[Int]] = { case x :: y :: _ => Some(y) }
2）偏函数原理
上述代码会被scala编译器翻译成以下代码，与普通函数相比，只是多了一个用于参数检查的函数——isDefinedAt，其返回值类型为Boolean。
val second = new PartialFunction[List[Int], Option[Int]] { //检查输入参数是否合格 override def isDefinedAt(list: List[Int]): Boolean = list match { case x :: y :: _ => true case _ => false } //执行函数逻辑 override def apply(list: List[Int]): Option[Int] = list match { case x :: y :: _ => Some(y) } }
3）偏函数使用
偏函数不能像second(List(1,2,3))这样直接使用，因为这样会直接调用apply方法，而应该调用applyOrElse方法，如下：
second.applyOrElse(List(1,2,3), (_: List[Int]) => None)
applyOrElse方法的逻辑为 if (ifDefinedAt(list)) apply(list) else default。如果输入参数满足条件，即isDefinedAt返回true，则执行apply方法，否则执行defalut方法，default方法为参数不满足要求的处理逻辑。
4） 案例实操
（1）需求：将该List(1,2,3,4,5,6,"test")中的Int类型的元素加一，并去掉字符串。
（2）实操
方法一：
List(1,2,3,4,5,6,"test").filter(_.isInstanceOf[Int]).map(_.asInstanceOf[Int] + 1).foreach(println)
方法二：
List(1, 2, 3, 4, 5, 6, "test").collect { case x: Int => x + 1 }.foreach(println)