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我正在使用 Scala 2.10.4。

请用类比进行 - 实际代码深深嵌入在一个复杂的程序中,所以我不会解释这个问题,而是以一种历史悠久的方式抽象这个问题来谈论动物 ;-)

在 scala 中,我有 2 个特征 - 例如:

动物HouseBase

我无法更改 Animal,但我从它继承了 Dog、Rabbit、Fish 等类。令人讨厌的是,我无法更改每个子类,因为我不拥有我使用的所有子类。

我的动物都住在某个地方——它们的家必须从 HouseBase 继承。我可以更改 HouseBase 及其子类(如果必须,通过另一层抽象)。

所以 Dog 是 Animal 的子类,并且会生活在作为 HouseBase 子类的 Kennel 中。

兔子会住在笼子里,鱼会住在缸里。

请注意,这里没有强制执行 1:1 的关系 - 鱼也可以生活在池塘中,我们也必须能够处理它。

我希望的是——给定一个通过抽象类型 Animal 引用的具体动物(例如 Fish),并给定一个具体的返回类型(例如 Tank),Scala 将能够自动选择正确的隐式参数我在下面的设计。

object AnimalSelectionProblem extends App {

  def abstractFish : Animal = new Fish(true, 20.0)
  def concreteFish : Fish = new Fish(false, 30.0)
  def abstractDog : Animal = new Dog("tasty bone")
  def concreteDog : Dog = new Dog("yummy bone")
  def abstractRabbit : Animal = new Rabbit(5)
  def concreteRabbit : Rabbit = new Rabbit(10)

  import HouseImplicits._

  val myTank1: Tank = HouseImplicits.create(abstractFish)
  val myTank2: Tank = HouseImplicits.create(concreteFish)

  val myKennel1: Kennel = HouseImplicits.create(abstractDog)
  val myKennel2: Kennel = HouseImplicits.create(concreteDog) // This works

  val myhutch1: Hutch = HouseImplicits.create(abstractRabbit)
  val myhutch2: Hutch = HouseImplicits.create(concreteRabbit) // This works

}

但是有两个相关的问题。

问题 1 - 如果动物作为抽象引用,则隐式参数将仅查找采用抽象类型(动物)而不是底层具体类型的函数。我怀疑解决方案可能是使用 ClassTags,因为 Scala 似乎没有使用运行时信息?我尝试实现了这一点,但毫无希望地迷失了(我对 Scala 还很陌生!)。

问题 2 - 如果我的动物可以生活在不止一种类型的房子中,那么就会出现类似的问题,即使指定了具体的返回类型,编译器也会发现 Fish 的 2 个隐含对象不明确。我有点难过在这里做什么!

我可以使用手动样板来设计解决方案以在运行时匹配类型,但这不是很可扩展。

任何想法都感激不尽!其余代码如下。

编辑 - 这些链接似乎证实了我的怀疑。使用了编译时多态性,因此无法知道运行时类型:

http://like-a-boss.net/2013/03/29/polymorphism-and-typeclasses-in-scala.html

https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/258698/is-it-possible-to-have-ad-hoc-polymorphism-with-runtime-dispatch

所以,我想我现在的问题是,鉴于此,有没有办法修改我的示例以使用运行时调度?

动物:

trait Animal {

}

class Dog(val boneName: String) extends Animal
class Rabbit(val length: Int) extends Animal
class Fish(val likesFrogs: Boolean, val optimumTemp: Double) extends Animal

房屋和隐含:

sealed trait HouseBase

// Made up some arbitrary member variables
case class Kennel(posessions: Seq[String]) extends HouseBase
case class Hutch(length: Int) extends HouseBase
case class Tank(waterTemp: Double) extends HouseBase
case class Pond(containsFrog: Boolean) extends HouseBase

sealed trait HouseCreator[A <: Animal, HB <: HouseBase] {
  def create(animal: A): HB
}

object HouseImplicits {

  implicit object BuildKennelForDog extends HouseCreator[Dog, Kennel] {
    override def create(dog: Dog): Kennel = {
      new Kennel(Seq(dog.boneName))
    }
  }

  implicit object BuildTankForFish extends HouseCreator[Fish, Tank] {
    override def create(fish: Fish): Tank = {
      new Tank(fish.optimumTemp)
    }
  }

  implicit object BuildPondForFish extends HouseCreator[Fish, Pond] {
    override def create(fish: Fish): Pond = {
      new Pond(fish.likesFrogs)
    }
  }

  implicit object BuildHutchForRabbit extends HouseCreator[Rabbit, Hutch] {
    override def create(rabbit: Rabbit): Hutch = {
      new Hutch(rabbit.length*5)
    }
  }

  def create[A <: Animal, H <: HouseBase](animal: A)(implicit house: HouseCreator[A,H]) : H = {
    val newHouse = house.create(animal)
    newHouse
  }
}
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2 回答 2

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所以基本上你想要以下设计:

  • 在编译时,具体类型HouseBase是已知的。
  • 在编译时,具体类型Animal未知的。
  • HouseBaseAnimal提供的运行时动物数据创建特定类型。
  • 不能改变Animal实现,也不想改变HouseBase实现。

理想的事情当然是Animal在编译时有具体类型的 s 可用。由于似乎对此有所了解(您知道HouseBase在编译时为动物变量创建哪个),您可以尝试使用类型安全强制转换来shapeless获取Option具体Animal类型。

但是,如果不可能,您必须使用动物的运行时调度。

在这种情况下,我认为该方法create应具有以下签名:

def create[HB <: HouseBase](animal: Animal): Option[HB]

您知道具体的类型,HouseBase所以您不妨将其作为类型参数传递,返回值是Option为了说明提供的动物类型与具体的合适动物类型之间可能存在的不匹配HouseBase

一种可能的实现方法是使用单个对象的以下代码,该对象具有关于HouseBaseAnimals 生成 s 的所有知识(也应该可以通过将创建代码移动到具体HouseBases 的伴随对象中来实现相同的事情):

sealed trait HouseCreator[HB <: HouseBase] {
  def create(animal: Animal): Option[HB]
}

object HouseCreator {
  implicit object KennelCreator extends HouseCreator[Kennel] {
    def create(animal: Animal): Option[Kennel] = animal match {
      case dog: Dog => Some(Kennel(Seq(dog.boneName)))
      case _ => None
    }
  }

  implicit object HutchCreator extends HouseCreator[Hutch] {
    def create(animal: Animal): Option[Hutch] = animal match {
      case rabbit: Rabbit => Some(Hutch(rabbit.length * 5))
      case _ => None
    }
  }

  implicit object TankCreator extends HouseCreator[Tank] {
    def create(animal: Animal): Option[Tank] = animal match {
      case fish: Fish => Some(Tank(fish.optimumTemp))
      case _ => None
    }
  }

  implicit object PondCreator extends HouseCreator[Pond] {
    def create(animal: Animal): Option[Pond] = animal match {
      case fish: Fish => Some(Pond(fish.likesFrogs))
      case _ => None
    }
  }

  def create[HB <: HouseBase : HouseCreator](animal: Animal): Option[HB] =
    implicitly[HouseCreator[HB]].create(animal)
}

然后你可以这样调用函数:

val myTank1: Option[Tank] = HouseCreator.create[Tank](abstractFish)
val myTank2: Option[Tank] = HouseCreator.create[Tank](concreteFish)

// Types of the variables can also be inferred automatically
val myKennel1 = HouseCreator.create[Kennel](abstractDog)
val myKennel2 = HouseCreator.create[Kennel](concreteDog)

val myhutch1 = HouseCreator.create[Hutch](abstractRabbit)
val myhutch2 = HouseCreator.create[Hutch](concreteRabbit)

此外,HouseCreator可以使用PartialFunctions 减少样板代码:

sealed trait HouseCreator[HB <: HouseBase] {
  def create: PartialFunction[Animal, HB]
}

object HouseCreator {
  implicit object KennelCreator extends HouseCreator[Kennel] {
    def create = {
      case dog: Dog => Kennel(Seq(dog.boneName))
    }
  }

  implicit object HutchCreator extends HouseCreator[Hutch] {
    def create = {
      case rabbit: Rabbit => Hutch(rabbit.length * 5)
    }
  }

  implicit object TankCreator extends HouseCreator[Tank] {
    def create = {
      case fish: Fish => Tank(fish.optimumTemp)
    }
  }

  implicit object PondCreator extends HouseCreator[Pond] {
    def create = {
      case fish: Fish => Pond(fish.likesFrogs)
    }
  }

  def create[HB <: HouseBase : HouseCreator](animal: Animal): Option[HB] =
    implicitly[HouseCreator[HB]].create.lift(animal)
}
于 2015-04-12T18:59:29.273 回答
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您想要的是编译器在将子类静态声明为其超类的实例时推断出子类的运行时类型。这显然是不可能的,所以除非你希望赢得某种计算机科学奖,否则不要试图让它发挥作用!

除了参数化你的HouseCreator类,你可以把它写成有一个create()接受 type 对象的方法AnimalHouse它可以使用基于运行时子类型匹配的大小写匹配来创建适当的Animal.

sealed trait HouseCreator {
    def create(animal: Animal): HouseBase {
        animal match {
            case dog: Dog => new Kennel(Seq(dog.boneName))
            case fish: Fish => // etc...
        }
    }
} 

这只能返回一个HouseBase对象而不是一个特定的子类(至少我在这里实现它)。您也可以始终大小写匹配返回值。

于 2015-04-12T17:49:51.347 回答