Scalas 类型Dynamic
允许您在不存在的对象上调用方法,或者换句话说,它是动态语言中“方法缺失”的复制品。
没错,scala.Dynamic
没有任何成员,它只是一个标记接口——具体实现由编译器填写。至于 Scalas字符串插值功能,有定义明确的规则来描述生成的实现。实际上,可以实现四种不同的方法:
selectDynamic
- 允许编写字段访问器:foo.bar
updateDynamic
- 允许写入字段更新:foo.bar = 0
applyDynamic
- 允许使用参数调用方法:foo.bar(0)
applyDynamicNamed
- 允许使用命名参数调用方法:foo.bar(f = 0)
要使用其中一种方法,编写一个扩展类Dynamic
并在那里实现这些方法就足够了:
class DynImpl extends Dynamic {
// method implementations here
}
此外,还需要添加一个
import scala.language.dynamics
或设置编译器选项-language:dynamics
,因为该功能默认隐藏。
选择动态
selectDynamic
是最容易实现的。编译器会转换对foo.bar
to的调用foo.selectDynamic("bar")
,因此要求此方法有一个期望 a 的参数列表String
:
class DynImpl extends Dynamic {
def selectDynamic(name: String) = name
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@6040af64
scala> d.foo
res37: String = foo
scala> d.bar
res38: String = bar
scala> d.selectDynamic("foo")
res54: String = foo
可以看到,也可以显式调用动态方法。
更新动态
因为updateDynamic
用于更新此方法需要返回的值Unit
。此外,要更新的字段的名称及其值由编译器传递给不同的参数列表:
class DynImpl extends Dynamic {
var map = Map.empty[String, Any]
def selectDynamic(name: String) =
map get name getOrElse sys.error("method not found")
def updateDynamic(name: String)(value: Any) {
map += name -> value
}
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@7711a38f
scala> d.foo
java.lang.RuntimeException: method not found
scala> d.foo = 10
d.foo: Any = 10
scala> d.foo
res56: Any = 10
代码按预期工作 - 可以在运行时向代码添加方法。另一方面,代码不再是类型安全的,如果调用了不存在的方法,则也必须在运行时处理。此外,此代码不如动态语言有用,因为无法创建应在运行时调用的方法。这意味着我们不能做类似的事情
val name = "foo"
d.$name
whered.$name
将d.foo
在运行时转换为。但这并没有那么糟糕,因为即使在动态语言中,这也是一个危险的特性。
这里要注意的另一件事是,它updateDynamic
需要与selectDynamic
. 如果我们不这样做,我们会得到一个编译错误——这个规则类似于 Setter 的实现,它只有在有一个同名的 Getter 时才有效。
应用动态
使用参数调用方法的能力由以下方式提供applyDynamic
:
class DynImpl extends Dynamic {
def applyDynamic(name: String)(args: Any*) =
s"method '$name' called with arguments ${args.mkString("'", "', '", "'")}"
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@766bd19d
scala> d.ints(1, 2, 3)
res68: String = method 'ints' called with arguments '1', '2', '3'
scala> d.foo()
res69: String = method 'foo' called with arguments ''
scala> d.foo
<console>:19: error: value selectDynamic is not a member of DynImpl
方法的名称及其参数再次被分隔到不同的参数列表中。如果我们愿意,我们可以用任意数量的参数调用任意方法,但是如果我们想调用不带任何括号的方法,我们需要实现selectDynamic
。
提示:也可以使用 apply-syntax with applyDynamic
:
scala> d(5)
res1: String = method 'apply' called with arguments '5'
应用动态命名
最后一个可用的方法允许我们根据需要命名参数:
class DynImpl extends Dynamic {
def applyDynamicNamed(name: String)(args: (String, Any)*) =
s"method '$name' called with arguments ${args.mkString("'", "', '", "'")}"
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@123810d1
scala> d.ints(i1 = 1, i2 = 2, 3)
res73: String = method 'ints' called with arguments '(i1,1)', '(i2,2)', '(,3)'
方法签名的不同之处在于它需要applyDynamicNamed
形式为任意类型的元组。(String, A)
A
上述所有方法的共同点是它们的参数都可以参数化:
class DynImpl extends Dynamic {
import reflect.runtime.universe._
def applyDynamic[A : TypeTag](name: String)(args: A*): A = name match {
case "sum" if typeOf[A] =:= typeOf[Int] =>
args.asInstanceOf[Seq[Int]].sum.asInstanceOf[A]
case "concat" if typeOf[A] =:= typeOf[String] =>
args.mkString.asInstanceOf[A]
}
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@5d98e533
scala> d.sum(1, 2, 3)
res0: Int = 6
scala> d.concat("a", "b", "c")
res1: String = abc
幸运的是,还可以添加隐式参数 - 如果我们添加TypeTag
上下文绑定,我们可以轻松检查参数的类型。最好的事情是即使返回类型也是正确的——即使我们必须添加一些强制转换。
但是,当无法找到解决这些缺陷的方法时,Scala 就不会是 Scala。在我们的例子中,我们可以使用类型类来避免强制转换:
object DynTypes {
sealed abstract class DynType[A] {
def exec(as: A*): A
}
implicit object SumType extends DynType[Int] {
def exec(as: Int*): Int = as.sum
}
implicit object ConcatType extends DynType[String] {
def exec(as: String*): String = as.mkString
}
}
class DynImpl extends Dynamic {
import reflect.runtime.universe._
import DynTypes._
def applyDynamic[A : TypeTag : DynType](name: String)(args: A*): A = name match {
case "sum" if typeOf[A] =:= typeOf[Int] =>
implicitly[DynType[A]].exec(args: _*)
case "concat" if typeOf[A] =:= typeOf[String] =>
implicitly[DynType[A]].exec(args: _*)
}
}
虽然实现看起来不太好,但它的力量不容质疑:
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@24a519a2
scala> d.sum(1, 2, 3)
res89: Int = 6
scala> d.concat("a", "b", "c")
res90: String = abc
最重要的是,还可以Dynamic
与宏结合:
class DynImpl extends Dynamic {
import language.experimental.macros
def applyDynamic[A](name: String)(args: A*): A = macro DynImpl.applyDynamic[A]
}
object DynImpl {
import reflect.macros.Context
import DynTypes._
def applyDynamic[A : c.WeakTypeTag](c: Context)(name: c.Expr[String])(args: c.Expr[A]*) = {
import c.universe._
val Literal(Constant(defName: String)) = name.tree
val res = defName match {
case "sum" if weakTypeOf[A] =:= weakTypeOf[Int] =>
val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c: Int)) => c }
implicitly[DynType[Int]].exec(seq: _*)
case "concat" if weakTypeOf[A] =:= weakTypeOf[String] =>
val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c: String)) => c }
implicitly[DynType[String]].exec(seq: _*)
case _ =>
val seq = args map(_.tree) map { case Literal(Constant(c)) => c }
c.abort(c.enclosingPosition, s"method '$defName' with args ${seq.mkString("'", "', '", "'")} doesn't exist")
}
c.Expr(Literal(Constant(res)))
}
}
scala> val d = new DynImpl
d: DynImpl = DynImpl@c487600
scala> d.sum(1, 2, 3)
res0: Int = 6
scala> d.concat("a", "b", "c")
res1: String = abc
scala> d.noexist("a", "b", "c")
<console>:11: error: method 'noexist' with args 'a', 'b', 'c' doesn't exist
d.noexist("a", "b", "c")
^
宏给了我们所有的编译时间保证,虽然在上述情况下它不是很有用,但它可能对某些 Scala DSL 非常有用。
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