关于大数据:大数据开发Scala类型检查与模式匹配详解

0. 前言

类型检查和类型转换在每个语言外面都有对应实现，比方 Java 中的 instanceof 和 isInstance ，当然 Scala 语言也有，然而绝对于其余语言，Scala 为了简化开发，产生了弱小的模式匹配，其原理和 Java 中的 switch-case 很相似，然而其匹配能力更强，不仅仅能够匹配值，匹配类型，也能够进行类匹配，还能够进行前缀类匹配，而且在 Spark 源码中大量应用了模式匹配，另外的就是隐式转换，在另外一篇文章解说，本文从类型检查和类型转换动手，引入 Scala 常见的几种模式匹配及其应用。

1. 类型查看

要测试某个对象是否属于某个给定的类，能够用 isInstanceOf 办法。如果测试胜利，能够用 asInstanceOf 办法进行类
型转换。

if(p.isInstanceOf[Employee]){
// s 的类型转换为 Employee
val s = p.asInstanceOf[Employee]
}

类型转换次要有上面几个点要留神的：

• 如果 p 指向的是 Employee 类及其子类的对象，则 p.isInstanceOf[Employee] 将会胜利。
• 如果 p 是 null，则 p.isInstanceOf[Employee] 将返回 false，且 p.asInstanceOf[Employee] 将返回 null。
• 如果 p 不是一个 Employee，则p.asInstanceOf[Employee] 将抛出异样。
• 如果想要测试 p 指向的是一个 Employee 对象但又不是其子类，能够用：if(p.getClass == classOf[Employee])

classOf办法定义在 scala.Predef 对象中，因而会被主动引入。不过，与类型检查和转换相比，模式匹配通常是更好的抉择。

p match{
// 将 s 作为 Employee 解决
case s: Employee => ...
// p 不是 Employee 的状况
case _ => ....
}

2. 模式匹配

Scala 中的模式匹配总结来说反对上面几种匹配：值匹配，类型匹配，汇合元素，元组匹配，有值或者无值匹配，上面从代码角度来看看这几种匹配如何应用，首先模式匹配的语法结构如下：

变量 match {case xx => 代码}

和 Java 的不同点，不须要指定break, 即有break 的成果，应用占位符 _ 来代表默认值，另外match 和 if一样有返回值。

2.1 值匹配

值匹配，即相似Java 中的整型，字符或者，字符串匹配。然而其之处守卫式匹配（能够了解为默认状况下的条件匹配）

// 字符匹配
def main(args: Array[String]): Unit = {
  val charStr = '6'
  charStr match {case '+' => println("匹配上了加号")
    case '-' => println("匹配上了减号")
    case '*' => println("匹配上了乘号")
    case '/' => println("匹配上了除号")
    // 留神：不满足以上所有状况，就执行上面的代码
    case _ => println("都没有匹配上，我是默认值")
  }
}

// 字符串匹配
def main(args: Array[String]): Unit = {val arr = Array("hadoop", "zookeeper", "spark")
  val name = arr(Random.nextInt(arr.length))
  name match {case "hadoop" => println("大数据分布式存储和计算框架...")
  case "zookeeper" => println("大数据分布式协调服务框架...")
  case "spark" => println("大数据分布式内存计算框架...")
  case _ => println("我不意识你...")
  }
}

// 守卫式匹配
def main(args: Array[String]): Unit = {
  // 守卫式
  val character = '*'
  val num = character match {
    case '+' => 1
    case '-' => 2
    case _ if character.equals('*') => 3
    case _ => 4
  }
  println(character + " " + num)
} 

2.2 类型匹配

类型匹配是绝对于 Java 来说的劣势点，Java是做不到的, 匹配格局如下：case 变量名：类型，变量名能够用_ 来代替

// 类型匹配
  def typeMathc (x: Any) = {
    x match {case _: String => println("字符串")
      case _: Int => println("整形")
      case _: Array[Int] => println("正星星数组")
      case _ => println("nothing")
    }
  }

2.3 匹配数组，元组，汇合

不同于类型匹配的是，类型匹配只能匹配到整个大的类型，而这种匹配能够匹配相似像某类，然而又能够限度匹配类的局部元素

// 数组模式匹配
  def arrayMatch(x: Array[Int]) = {
    x match {case Array(1,x,y) => println(x + ":" + y)
      case Array(1) => println("only 1 ....")
      case Array(1,_*) => println("1 结尾的")
      case _ => println("nothing....")
    }

  }

  //list 模式匹配
  def listMatch() = {val list = List(3, -1)
    // 对 List 列表进行模式匹配，与 Array 相似，然而须要应用 List 特有的:: 操作符
    // 结构 List 列表的两个根本单位是 Nil 和::，Nil 示意为一个空列表
    //tail 返回一个除了第一元素之外的其余元素的列表
    // 别离匹配：带有指定个数元素的列表、带有指定元素的列表、以某元素结尾的列表
    list match {case x :: y :: Nil => println(s"x: $x y: $y")
      case 0 :: Nil => println("only 0")
      case 1 :: _ => println("1 ...")
      case _ => println("something else")
    }
  }

  // 元组匹配
  def tupleMatch() = {val tuple = (5, 3, 7)
    tuple match {case (1, x, y) => println(s"1, $x, $y")
      case (_, z, 5) => println(z)
      case _ => println("else")
    }
  }

当数组内没有写值，上面几种匹配等效，任意参数等于齐全类型匹配

case Array(_*) => println("*")
case _: Array[Int] => println("整个数组")

2.4 样例类匹配

case class 样例类是 Scala 中非凡的类。当申明样例类时，以下事件会主动产生：

• 主构造函数接管的参数通常不须要显式应用 var 或 val 润饰，Scala 会主动应用 val 润饰
• 主动为样例类定义了伴生对象，并提供 apply 办法，不必 new 关键字就可能结构出相应的对象
• 将生成 toString、equals、hashCode 和 copy 办法，除非显示的给出这些办法的定义
• 继承了 Product 和 Serializable 这两个特质，也就是说样例类可序列化和可利用 Product 的办法

case class 是多例的，前面要跟结构参数，case object 是单例的。

此外，case class 样例类中能够增加办法和字段，并且可用于模式匹配。怎么了解样例类的模式匹配呢，在应用动静绑定时候，从样例类的继承中能够判断，某个对象是否属于某个子类对象，而面向父类的接口，能够简化编程的设计。跟第一局部说到的isInstanceOf 相似，同时，样例类能够承受输出参数进行对应的子类操作。

class Amount
// 定义样例类 Dollar，继承 Amount 父类
case class Dollar(value: Double) extends Amount
// 定义样例类 Currency，继承 Amount 父类
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount
// 定义样例对象 Nothing，继承 Amount 父类
case object Nothing extends Amount
object CaseClassDemo {def main(args: Array[String]): Unit = {judgeIdentity(Dollar(10.0))
    judgeIdentity(Currency(20.2,"100"))
    judgeIdentity(Nothing)
  }
  // 自定义办法，模式匹配判断 amt 类型
  def judgeIdentity(amt: Amount): Unit = {
    amt match {case Dollar(value) => println(s"$value")
      case Currency(value, unit) => println(s"Oh noes,I got $unit")
      case _: Currency => println(s"Oh noes,I go")
      case Nothing => println("Oh,GOD!")
    }
  }
}

2.5 有值无值匹配

Scala Option选项类型用来示意一个值是可选的，有值或无值。
Option[T] 是一个类型为 T 的可选值的容器，能够通过 get() 函数获取 Option 的值。如果值存在，Option[T] 就是一个
Some。如果不存在，Option[T] 就是对象 None 。
Option通常与模式匹配联合应用，用于判断某个变量是有值还是无值，上面以 Map 的自带返回值 Option 来看看这种匹配。

  val grades = Map("jacky" -> 90, "tom" -> 80, "jarry" -> 95)
  def getGrade(name: String): Unit = {val grade: Option[Int] = grades.get(name)
    grade match {case Some(grade) => println("问题：" + grade)
      case None => println("没有此人问题！")
    }
  }
  def main(args: Array[String]): Unit = {getGrade("jacky")
    getGrade("张三")
  }

3. 总结

Scala 中模式匹配，是用来简化代码，实现更多弱小的不确定或确定的匹配，同时还能够自定义模式匹配，其匹配时候主动利用了 apply 和 unapply办法。
吴邪，小三爷，混迹于后盾，大数据，人工智能畛域的小菜鸟。
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