本节主要内容
- 模式匹配的类型
- for控制结构中的模式匹配
- option类型模式匹配
1. 模式的类型
1 常量模式
object ConstantPattern{
def main(args: Array[String]): Unit = {
//注意，下面定义的是一个函数
//函数的返回值利用的是模式匹配后的结果作为其返回值
//还需要注意的是函数定义在main方法中
//也即scala语言可以在一个函数中定义另外一个函数
def patternShow(x:Any)=x match {
case 5 => "five"
case true=>"true"
case "test"=>"String"
case null=>"null"
case Nil=>"empty list"
case _ =>"Other constant"
}
println(patternShow(5))
}
}2 变量模式
object VariablePattern{
def main(args: Array[String]): Unit = {
def patternShow(x:Any)=x match {
case 5 => "five"
//所有不是值为5的都会匹配变量y
//例如"xxx"，则函数的返回结果就是"xxx"
case y => y
}
println(patternShow("xxx"))
}
}3 构造器模式
//构造器模式必须将类定义为case class
case class Person(name:String,age:Int)
object ConstructorPattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val p=new Person("摇摆少年梦",27)
def constructorPattern(p:Person)=p match {
case Person(name,age) => "Person"
case _ => "Other"
}
}
}4 序列（Sequence)模式
序列模式指的是像Array、List这样的序列集合进行模式匹配
object SequencePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val p=List("spark","hive","SparkSQL")
def sequencePattern(p:List[String])=p match {
//只需要匹配第二个元素
case List(_,second,_*) => second
case _ => "Other"
}
println(sequencePattern(p))
}
}5 元组模式
//匹配某个元组内容
object TuplePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val t=("spark","hive","SparkSQL")
def tuplePattern(t:Any)=t match {
case (one,_,_) => one
case _ => "Other"
}
println(tuplePattern(t))
}
}6 类型模式
//匹配传入参数的类型
object TypePattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
def tuplePattern(t:Any)=t match {
case t:String=> "String"
case t:Int => "Integer"
case t:Double=>"Double"
}
println(tuplePattern(5.0))
}
}上述代码如果不用模式匹配的话，要实现相同的功能，可以通过下列代码实现：
def tuplePattern2(t:Any)={
if(t.isInstanceOf[String]) "String"
else if(t.isInstanceOf[Int]) "Int"
else if(t.isInstanceOf[Double]) "Double"
else if(t.isInstanceOf[Map[_,_]]) "MAP"
}7 变量绑定模式
object VariableBindingPattern {
def main(args: Array[String]): Unit = {
var t=List(List(1,2,3),List(2,3,4))
def variableBindingPattern(t:Any)= t match {
//变量绑定，采用变量名（这里是e)
//与@符号，如果后面的模式匹配成功，则将
//整体匹配结果作为返回
case List(_,e@List(_,_,_)) => e
case _ => Nil
}
println(variableBindingPattern(t))
}
}
//编译执行后的输出结果为 List(2, 3, 4)2. for控制结构中的模式匹配
object PatternInForLoop {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val m=Map("china"->"beijing","dwarf japan"->"tokyo","Aerican"->"DC Washington")
//利用for循环对Map进行模式匹配输出，
for((nation,capital)<-m)
println(nation+": " +capital)
}
}正则表达式中的模式匹配：
object RegexMatch {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val ipRegex="(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)\\.(\\d+)".r
for(ipRegex(one,two,three,four) <- ipRegex.findAllIn("192.168.1.1"))
{
println("IP子段1:"+one)
println("IP子段2:"+two)
println("IP子段3:"+three)
println("IP子段4:"+four)
}
}
}3. Option类型模式匹配
在前面的课程内容中，我们曾经提到过Option类型，Option类型有两个子类，分别是Some和None（单例对象），本小节将从模式匹配的角度对Option类进行重新思考。
下面给出的是Option类在scala语言中的类层次结构： 
Option类其实是一个sealed class
//Option类的部分源码
sealed abstract class Option[+A] extends Product with Serializable {
self =>
/** Returns true if the option is $none, false otherwise.
*/
def isEmpty: Boolean
/** Returns true if the option is an instance of $some, false otherwise.
*/
def isDefined: Boolean = !isEmpty
下面给出的分别是Some及None的源码：
/** Class `Some[A]` represents existing values of type
* `A`.
*
* @author Martin Odersky
* @version 1.0, 16/07/2003
*/
final case class Some[+A](x: A) extends Option[A] {
def isEmpty = false
def get = x
}
/** This case object represents non-existent values.
*
* @author Martin Odersky
* @version 1.0, 16/07/2003
*/
case object None extends Option[Nothing] {
def isEmpty = true
def get = throw new NoSuchElementException("None.get")
}下面的代码演示了其如何应用到模式匹配中:
object OptionDemo extends App{
val m=Map("hive"->2,"spark"->3,"Spark MLlib"->4)
def mapPattern(t:String)=m.get(t) match {
case Some(x) => println(x);x
case None => println("None");-1
}
println(mapPattern("Hive"))
}
//输出结果为：
//None
//-1前面我们看到：None是一个case object，它同Some一样都extends Option类，只不过Some是case class，对于case class我们已经很熟悉了，那case object它又是怎么样的呢？假设我们定义了以下类：
//下面的类主要用于模拟Option,Some,None三个类或对象之间的关系
sealed abstract class A
case class B(name:String,age:Int) extends A
case object CaseObject extends A{
}
上述代码编译后，生成的字节码文件如下：
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy 的目录
2015/08/01 21:26 <DIR> .
2015/08/01 21:26 <DIR> ..
2015/08/01 21:26 515 A.class
2015/08/01 21:26 1,809 B$.class
2015/08/01 21:26 4,320 B.class
2015/08/01 21:26 1,722 CaseObject$.class
2015/08/01 21:26 1,490 CaseObject.class单从编译后生成的类来看，它们之间似乎实现方式都一样，那到底是什么样的呢？
class A的反编译后的代码如下：
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private A.class
Compiled from "CaseObject.scala"
public abstract class cn.scala.xtwy.A {
public cn.scala.xtwy.A();
}case class B对应的字节码文件反编译后如下：
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private B.class
Compiled from "CaseObject.scala"
public class cn.scala.xtwy.B extends cn.scala.xtwy.A implements scala.Product,sc
ala.Serializable {
private final java.lang.String name;
private final int age;
public static scala.Function1<scala.Tuple2<java.lang.String, java.lang.Object>
, cn.scala.xtwy.B> tupled();
public static scala.Function1<java.lang.String, scala.Function1<java.lang.Obje
ct, cn.scala.xtwy.B>> curried();
public java.lang.String name();
public int age();
public cn.scala.xtwy.B copy(java.lang.String, int);
public java.lang.String copy$default$1();
public int copy$default$2();
public java.lang.String productPrefix();
public int productArity();
public java.lang.Object productElement(int);
public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public boolean canEqual(java.lang.Object);
public int hashCode();
public java.lang.String toString();
public boolean equals(java.lang.Object);
public cn.scala.xtwy.B(java.lang.String, int);
}
//自动生成的伴生对像类
public final class cn.scala.xtwy.B$ extends scala.runtime.AbstractFunction2<java
.lang.String, java.lang.Object, cn.scala.xtwy.B> implements scala.Serializable {
public static final cn.scala.xtwy.B$ MODULE$;
public static {};
public final java.lang.String toString();
public cn.scala.xtwy.B apply(java.lang.String, int);
public scala.Option<scala.Tuple2<java.lang.String, java.lang.Object>> unapply(
cn.scala.xtwy.B);
private java.lang.Object readResolve();
public java.lang.Object apply(java.lang.Object, java.lang.Object);
private cn.scala.xtwy.B$();
}
case object CaseObject对应的反编译后的内容：
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private CaseObject.cla
ss
Compiled from "CaseObject.scala"
public final class cn.scala.xtwy.CaseObject {
public static java.lang.String toString();
public static int hashCode();
public static boolean canEqual(java.lang.Object);
public static scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public static java.lang.Object productElement(int);
public static int productArity();
public static java.lang.String productPrefix();
}
D:\ScalaWorkspace\ScalaChapter15\bin\cn\scala\xtwy>javap -private CaseObject$.cl
ass
Compiled from "CaseObject.scala"
public final class cn.scala.xtwy.CaseObject$ extends cn.scala.xtwy.A implements
scala.Product,scala.Serializable {
public static final cn.scala.xtwy.CaseObject$ MODULE$;
public static {};
public java.lang.String productPrefix();
public int productArity();
public java.lang.Object productElement(int);
public scala.collection.Iterator<java.lang.Object> productIterator();
public boolean canEqual(java.lang.Object);
public int hashCode();
public java.lang.String toString();
private java.lang.Object readResolve();
private cn.scala.xtwy.CaseObject$();
}对比上述代码不难看出，case object与case class所不同的是，case object对应反编译后的CaseObject$.cl
ass中不存在apply、unapply方法，这是因为None不需要创建对象及进行内容提取，从这个角度讲，它被定义为case object是十分合理的。
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