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我听说通过Dynamic某种方式可以在 Scala 中进行动态类型化。但我无法想象它会是什么样子或它是如何工作的。

我发现一个人可以继承特质Dynamic

class DynImpl extends Dynamic

API说可以像这样使用它:

foo.method("blah") ~~> foo.applyDynamic("method")("blah")

但是当我尝试它时它不起作用:

scala> (new DynImpl).method("blah")
<console>:17: error: value applyDynamic is not a member of DynImpl
error after rewriting to new DynImpl().<applyDynamic: error>("method")
possible cause: maybe a wrong Dynamic method signature?
              (new DynImpl).method("blah")
               ^

这是完全合乎逻辑的,因为在查看了源代码之后,发现这个 trait 完全是空的。没有applyDynamic定义方法,我无法想象如何自己实现它。

有人可以告诉我我需要做什么才能使其正常工作吗?

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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.barto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.$named.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。

如果您想获得更多关于Dynamic有更多资源的信息:

于 2013-04-03T23:06:25.910 回答
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kiritsuku的回答更好。这是为了展示一个实用的 TL;DR 用例。

动态可用于使用构建器模式动态构造对象。

import scala.language.dynamics

case class DynImpl(
  inputParams: Map[String, List[String]] = Map.empty[String, List[String]]
) extends Dynamic {

  def applyDynamic(name: String)(args: String*): DynImpl = {
    copy(inputParams = inputParams ++ Map(name -> args.toList))
  }

}

val d1 = DynImpl().whatever("aaa", "bbb").cool("ccc")
println(d1.inputParams) // Map(whatever -> List(aaa, bbb), cool -> List(ccc))

val d2 = DynImpl().whatever("aaa", "bbb").fun("haha")
println(d2.inputParams) // Map(whatever -> List(aaa, bbb), fun -> List(haha))
于 2021-04-14T13:12:36.623 回答