Scala之模式匹配

红太狼 2021-09-14 04:26 364阅读 0赞

模式匹配是Scala中非常有特色，非常强大的一种功能。模式匹配，其实类似于Java中的swich case语法，即对一个值进行条件判断，然后针对不同的条件，进行不同的处理。  
但是Scala的模式匹配的功能比Java的swich case语法的功能要强大地多，Java的swich case语法只能对值进行匹配。但是Scala的模式匹配除了可以对值进行匹配之外，还可以对类型进行匹配、对Array和List的元素情况进行匹配、对case class进行匹配、甚至对有值或没值（Option）进行匹配。  
Scala是没有Java中的switch case语法的，相对应的，Scala提供了更加强大的match case语法，即模式匹配，类替代switch case，match case也被称为模式匹配  
Scala的match case与Java的switch case最大的不同点在于，Java的switch case仅能匹配变量的值，比1、2、3等；而Scala的match case可以匹配各种情况，比如变量的类型、集合的元素、有值或无值。  
match case的语法如下：变量 match \{ case 值 => 代码 \}。如果值为下划线，则代表了不满足以上所有情况下的默认情况如何处理。此外，match case中，只要一个case分支满足并处理了，就不会继续判断下一个case分支了。（与Java不同，java的switch case需要用break阻止）。  
match case语法最基本的应用，就是对变量的值进行模式匹配。  
  
例如：成绩评价  
def judgeGrade(grade: String) \{  
  grade match \{  
    case "A" => println("Excellent")  
    case "B" => println("Good")  
    case "C" => println("Just so so")  
    case \_ => println("you need work harder")  
  \}  
\}

Scala的模式匹配语法，有一个特点在于，可以在case后的条件判断中，不仅仅只是提供一个值，而是可以在值后面再加一个if守卫，进行双重过滤。  
  
例如：成绩评价（升级版）  
def judgeGrade(name: String, grade: String) \{  
  grade match \{  
    case "A" => println(name + ", you are excellent")  
    case "B" => println(name + ", you are good")  
    case "C" => println(name + ", you are just so so")  
    case \_ if name == "leo" => println(name + ", you are a good boy, come on")  
    case \_ => println("you need to work harder")  
  \}  
\}

Scala的模式匹配语法，有一个特点在于，可以将模式匹配的默认情况，下划线，替换为一个变量名，此时模式匹配语法就会将要匹配的值赋值给这个变量，从而可以在后面的处理语句中使用要匹配的值。  
对于下划线\_这种情况，所有不满足前面的case的值，都会进入\_这种默认情况进行处理，此时如果我们在处理语句中需要拿到具体的值进行处理呢？那就需要使用这种在模式匹配中进行变量赋值的语法！  
  
例如：成绩评价（升级版）  
def judgeGrade(name: String, grade: String) \{  
  grade match \{  
    case "A" => println(name + ", you are excellent")  
    case "B" => println(name + ", you are good")  
    case "C" => println(name + ", you are just so so")  
    case \_grade if name == "xzw" => println(name + ", you are a good boy, come on, your grade is " + \_grade)  
    case \_grade => println("you need to work harder, your grade is " + \_grade)  
  \}  
\}

Scala的模式匹配一个强大之处就在于，可以直接匹配类型，而不是值！这点是java的switch case绝对做不到的。  
理论知识：对类型如何进行匹配？其他语法与匹配值其实是一样的，但是匹配类型的话，就是要用“case 变量: 类型 => 代码”这种语法，而不是匹配值的“case 值 => 代码”这种语法。  
  
例如：异常处理  
import java.io.\_  
  
def processException(e: Exception) \{  
  e match \{  
    case e1: IllegalArgumentException => println("you have illegal arguments! exception is: " + e1)  
    case e2: FileNotFoundException => println("cannot find the file you need read or write!, exception is: " + e2)  
    case e3: IOException => println("you got an error while you were doing IO operation! exception is: " + e3)  
    case \_: Exception => println("cannot know which exception you have!" )  
  \}  
\}

对Array进行模式匹配，分别可以匹配带有指定元素的数组、带有指定个数元素的数组、以某元素打头的数组。  
对List进行模式匹配，与Array类似，但是需要使用List特有的::操作符  
  
例如：对朋友打招呼  
def greeting(arr: Array\[String\]) \{  
  arr match \{  
    case Array("xzw") => println("Hi, xzw!")  
    case Array(girl1, girl2, girl3) => println("Hi, girls, nice to meet you. " + girl1 + " and " + girl2 + " and " + girl3)  
    case Array("xzw", \_\*) => println("Hi, xzw, please introduce your friends to me.")  
    case \_ => println("hey, who are you?")  
  \}  
\}  
  
  
def greeting(list: List\[String\]) \{  
  list match \{  
    case "xzw" :: Nil => println("Hi, xzw!")  
    case girl1 :: girl2 :: girl3 :: Nil => println("Hi, girls, nice to meet you. " + girl1 + " and " + girl2 + " and " + girl3)  
    case "xzw" :: tail => println("Hi, xzw, please introduce your friends to me.")  
    case \_ => println("hey, who are you?")  
  \}  
\}  
  
Scala中提供了一种特殊的类，用case class进行声明，中文也可以称作样例类。case class其实有点类似于Java中的JavaBean的概念。即只定义field，并且由Scala编译时自动提供getter和setter方法，但是没有method。  
case class的主构造函数接收的参数通常不需要使用var或val修饰，Scala自动就会使用val修饰（但是如果你自己使用var修饰，那么还是会按照var来）。  
Scala自动为case class定义了伴生对象，也就是object，并且定义了apply()方法，该方法接收主构造函数中相同的参数，并返回case class对象。  
  
例如：学校门禁  
class Person  
case class Teacher(name: String, subject: String) extends Person  
case class Student(name: String, classroom: String) extends Person  
  
  
def judgeIdentify(p: Person) \{  
  p match \{  
    case Teacher(name, subject) => println("Teacher, name is " + name + ", subject is " + subject)  
    case Student(name, classroom) => println("Student, name is " + name + ", classroom is " + classroom)  
    case \_ => println("Illegal access, please go out of the school!")  
  \}    
\}

Scala有一种特殊的类型，叫做Option。Option有两种值，一种是Some，表示有值，一种是None，表示没有值。  
Option通常会用于模式匹配中，用于判断某个变量是有值还是没有值，这比null来的更加简洁明了。  
  
例如：成绩查询  
val grades = Map("Leo" -> "A", "Jack" -> "B", "Jen" -> "C")  
  
def getGrade(name: String) \{  
  val grade = grades.get(name)  
  grade match \{  
    case Some(grade) => println("your grade is " + grade)  
    case None => println("Sorry, your grade information is not in the system")  
  \}  
\}