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Scala 模式匹配—— 神奇的match case

Scala 提供了强大的模式匹配机制,应用也非常广泛。一个模式匹配包含了一系列备选项,每个都开始于关键字 case。每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式。箭头符号 => 隔开了模式和表达式。

与java switch case的差别

  • Scala是没有Java中的switch case语法的,相对应的,Scala提供了更加强大的match case语法,即模式匹配,类替代switch case,match case也被称为模式匹配

  • Scala的match case与Java的switch case最大的不同点在于,Java的switch case仅能匹配变量的值,而Scala的match case可以匹配各种情况,比如变量的类型、集合的元素、有值或无值

    match case语法

  • match case的语法如下:变量 match { case 值 => 代码 }。如果值为下划线,则代表了不满足以上所有情况下的默认情况如何处理。此外,match case中,只要一个case分支满足并处理了,就不会继续判断下一个case分支了。(与Java不同,java的switch case需要用break阻止)

  • match case语法最基本的应用,就是对变量的值进行模式匹配

    具体使用案例

  • 简单模式匹配使用案例
    object Test {
    def main(args: Array[String]) {
      println(matchTest(3))
    
    }
    def matchTest(x: Int): String = x match {
      case 1 => "one"
      case 2 => "two"
      case _ => "many"
    }
    }
    

    上述的代码是一个简单的整数模式匹配

 $ scalac Test.scala 
$ scala Test
many
  • 在模式匹配中使用if守卫
 // Scala的模式匹配语法,有一个特点在于,可以在case后的条件判断中,不仅仅只是提供一个值,而是可以在值后面再加一个if守卫,进行双重过滤

def judgeGrade(name: String, grade: String) {
  grade match {
    case "A" => println(name + ", you are excellent")
    case "B" => println(name + ", you are good")
    case "C" => println(name + ", you are just so so")
        //条件守卫
    case _ if name == "leo" => println(name + ", you are a good boy, come on")
    case _ => println("you need to work harder")
  }
}
  • 在模式匹配中进行变量赋值
 // Scala的模式匹配语法,有一个特点在于,可以将模式匹配的默认情况,下划线,替换为一个变量名,此时模式匹配语法就会将要匹配的值赋值给这个变量,从而可以在后面的处理语句中使用要匹配的值
// 为什么有这种语法??思考一下。因为只要使用用case匹配到的值,是不是我们就知道这个值啦!!在这个case的处理语句中,是不是就直接可以使用写程序时就已知的值!
// 但是对于下划线_这种情况,所有不满足前面的case的值,都会进入_这种默认情况进行处理,此时如果我们在处理语句中需要拿到具体的值进行处理呢?那就需要使用这种在模式匹配中进行变量赋值的语法!!

def judgeGrade(name: String, grade: String) {
  grade match {
    case "A" => println(name + ", you are excellent")
    case "B" => println(name + ", you are good")
    case "C" => println(name + ", you are just so so")
        //变量赋值
    case _grade if name == "leo" => println(name + ", you are a good boy, come on, your grade is " + _grade)
    case _grade => println("you need to work harder, your grade is " + _grade)
  }
}
  • 对类型进行模式匹配
// Scala的模式匹配一个强大之处就在于,可以直接匹配类型,而不是值!!!这点是java的switch case绝对做不到的。
// 理论知识:对类型如何进行匹配?其他语法与匹配值其实是一样的,但是匹配类型的话,就是要用“case 变量: 类型 => 代码”这种语法,而不是匹配值的“case 值 => 代码”这种语法。

// 案例:异常处理
import java.io._

def  judgeException(e: Exception) {
  e match {
      //匹配类型
    case e1: IllegalArgumentException => println("you have illegal arguments! exception is: " + e1)
    case e2: FileNotFoundException => println("cannot find the file you need read or write!, exception is: " + e2)
    case e3: IOException => println("you got an error while you were doing IO operation! exception is: " + e3)
    case _: Exception => println("cannot know which exception you have!" )
  }
}
  • 对Array和List进行模式匹配
// 对Array进行模式匹配,分别可以匹配带有指定元素的数组、带有指定个数元素的数组、以某元素打头的数组
// 对List进行模式匹配,与Array类似,但是需要使用List特有的::操作符

def greeting(arr: Array[String]) {
  arr match {
    case Array("Leo") => println("Hi, Leo!")
    case Array(girl1, girl2, girl3) => println("Hi, girls, nice to meet you. " + girl1 + " and " + girl2 + " and " + girl3)
    case Array("Leo", _*) => println("Hi, Leo, please introduce your friends to me.")
    case _ => println("hey, who are you?")
  }
}

def greeting(list: List[String]) {
  list match {
    case "Leo" :: Nil => println("Hi, Leo!")
    case girl1 :: girl2 :: girl3 :: Nil => println("Hi, girls, nice to meet you. " + girl1 + " and " + girl2 + " and " + girl3)
    case "Leo" :: tail => println("Hi, Leo, please introduce your friends to me.")
    case _ => println("hey, who are you?")
  }
}
  • case class与模式匹配
// Scala中提供了一种特殊的类,用case class进行声明,中文也可以称作样例类。case class其实有点类似于Java中的JavaBean的概念。即只定义field,并且由Scala编译时自动提供getter和setter方法,但是没有method。
// case class的主构造函数接收的参数通常不需要使用var或val修饰,Scala自动就会使用val修饰(但是如果你自己使用var修饰,那么还是会按照var来)
//  Scala自动为case class定义了伴生对象,也就是object,并且定义了apply()方法,该方法接收主构造函数中相同的参数,并返回case class对象

// 案例:学校门禁
class Person
case class Teacher(name: String, subject: String) extends Person
case class Student(name: String, classroom: String) extends Person

def judgeIdentify(p: Person) {
  p match {
    case Teacher(name, subject) => println("Teacher, name is " + name + ", subject is " + subject)
    case Student(name, classroom) => println("Student, name is " + name + ", classroom is " + classroom)
    case _ => println("Illegal access, please go out of the school!")
  }  
}
  • Option与模式匹配
// Scala有一种特殊的类型,叫做Option。Option有两种值,一种是Some,表示有值,一种是None,表示没有值。
// Option通常会用于模式匹配中,用于判断某个变量是有值还是没有值,这比null来的更加简洁明了
// Option的用法必须掌握,因为Spark源码中大量地使用了Option,比如Some(a)、None这种语法,因此必须看得懂Option模式匹配,才能够读懂spark源码。

// 案例:成绩查询
val grades = Map("Leo" -> "A", "Jack" -> "B", "Jen" -> "C")

def getGrade(name: String) {
  val grade = grades.get(name)
  grade match {
    case Some(grade) => println("your grade is " + grade)
    case None => println("Sorry, your grade information is not in the system")
  }
}

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