Scala typeclass 設計模式

前言

 本文的寫做的靈感主要是看了這個視頻 : Tutorial: Typeclasses in Scala with Dan Rosen 

加上查閱了相關的資料，以爲能夠寫一篇博客，再加上也好久沒寫博客了。本文的主要內容是根據參考資料

對typeclass的解釋再加上本身的一點點理解，代碼會借（cao）鑑（xi）資料中的例子（不過代碼會稍做修改）。

正文

typeclass定義

  首先簡單看看維基上對於typeclass的定義："In computer science, a type class is a type system 

construct that supports ad hoc polymorphism." 這個「ad hoc polymorphism」（特質多態）其實也被

稱做函數重載或運算符重載。

  在scala中採用typeclass模式有什麼有優勢呢？總的來講就是：代碼易擴展；代碼寫得好看。

在例子中理解 typeclass

  如下用到的代碼均借鑑自[2] 。

  首先咱們來看看兩個 ADT 的定義：

        

  就是定義了一個表達式ADT，還有Json ADT。

   而後還有給表達式賦值的和輸出Json的兩個object :

               簡單測試一下：

             而後如今想添加一個功能，就是給定某個類型的對象，得到該對象的json字符串。面向對象的作法是

聲明一個JsonConvertible接口，而後讓有須要類型去繼承該接口，實現 convertToJson 方法。

        

  如今想讓Expression類型的對象都能轉成Json類型，那麼就是每一個Expression類型都要去實現

converToJson方法。

           

  而後咱們能夠簡單測試一下：

        

  而後如今問題來了，咱們想保持Expression接口儘可能的輕量，不想有太多的依賴，並且若是如今又要增長

一個新的trait那麼Number、Multiply和Divide三個類又要去實現這個接口的方法。或者若是Expression是屬於

第三方的庫，沒法修改來繼承JsonConvertible怎麼辦？

  這時候繼承多態不適用了，咱們要用特質多態來解決這個問題。

        

  咱們先來看看新的write函數定義，如今咱們新加了一個helper類JsonConverter，這個類實現了

把value轉化爲Json類型的方法。而後咱們來看看如今這麼作的好處：

              咱們能夠看到，如今Expression能夠保持原來的樣子，而且把Expression轉化爲Json的邏輯與

Expression的實現分開了。簡單測試一下：        

        

  so far so good。可是如今想再進一步使實現更簡潔一些，這個JsonConverter其實並不必定要

顯式的傳入，咱們能夠藉助scala的implicit來實現。

        

  就是在原來的基礎上做些小修改，把expressionJsonConverter改成implicit，還有write函數

改成curry，conv參數改成implicit。簡單測試一下：

              更進一步咱們能夠用scala中的context bound來改寫代碼。

              context bound 的表達形式是 A : B，意思是在上下文中存在隱式的 B[A] 類型的對象。剛開始

接觸的時候我以爲context bound 和 view bound很像， A <% B，view bound的意思你能夠把

A看成B來用，上下文中須要存在一個A到B的隱式轉換。

  ok,到此就是scala type class的簡單介紹，視頻中後面還有關於Expression和Json的重構並擴展到

Int和Tuple上，有興趣的能夠看看。    

相關資料

[1] What are type classes in Scala useful for?

[2] Tutorial: Typeclasses in Scala with Dan Rosen

[3] The Neophyte's Guide to Scala Part 12: Type Classes

[4] Type class