Scala 中的特征、函数或特征继承函数？答案

【问题标题】：Trait, FunctionN, or trait-inheriting-FunctionN in Scala?Scala 中的特征、函数或特征继承函数？
【发布时间】：2010-06-18 10:13:45
【问题描述】：

我在 Scala 中有一个特性，它只有一个方法。称它为 Computable，唯一的方法是 compute(input: Int): Int。我不知道我是否应该这样做

使用单一方法将其作为独立特征。
从 (Int => Int) 继承并将“compute”重命名为“apply”。
只需摆脱 Computable 并使用 (Int => Int)。

支持它成为特征的一个因素是我可以有用地添加一些额外的方法。但是当然，如果它们都是根据计算方法实现的，那么我可以将它们分解成一个单独的对象。

支持只使用函数类型的一个因素是简单，并且匿名函数的语法比匿名 Computable 实例的语法更简洁。但是我无法区分实际上是 Computable 实例的对象与将 Int 映射到 Int 但不打算在与 Computable 相同的上下文中使用的其他函数。

其他人如何处理这类问题？这里没有正确或错误的答案；我只是在寻求建议。

【问题讨论】：

标签： scala

【解决方案1】：

如果您将其设为 Trait 并且仍希望能够使用轻量级函数语法，您还可以在需要的位置另外添加隐式转换：

scala> trait Computable extends (Int => Int)
defined trait Computable

scala> def computes(c: Computable) = c(5)
computes: (c: Computable)Int

scala> implicit def toComputable(f: Int => Int) = new Computable { def apply(i: Int) = f(i) }
toComputable: (f: (Int) => Int)java.lang.Object with Computable

scala> computes( (i: Int) => i * 2 )
res0: Int = 10

【讨论】：

我正在使用一种非常相似的方法。我有特征Curve extends (Double => Double) 和Surface extends ((Double, Double) => Double)，隐含提升正常的scala 函数。如果在 trait Computable 的伴生对象中定义转换，则在搜索从 T 到 Computable 的任何类型的视图时，它会自动位于隐式范围内。
这实际上是我所做的。但我想知道 Computable 特性实际上“买”了我什么。如果我总是将它用作 (Int => Int) 那么为什么还要麻烦呢？据我所知，它只具有文件价值。
如果只是为了文档，你也可以定义一个类型别名：type Computable = Int => Int..

【解决方案2】：

创建从函数类型扩展的特征可能很有用，原因有几个。

您的函数对象做了一些特殊且不明显（并且难以键入）的事情，您可以在构造函数中参数化细微的变化。例如，假设您正在编写一个特征来对 XML 树执行 XPath 查询。 apply 函数会隐藏多种构建 XPath 查询机制的工作，但仍然值得实现Function1 接口，以便您可以使用map 或flatMap 从一大堆不同的节点开始查询。
作为 #1 的扩展，您想在构造时进行一些处理（例如，解析 XPath 表达式并编译它以快速运行），您可以提前在对象的构造函数中执行一次（而如果你只是在没有子类化的情况下对Functions 进行了柯里化，则编译只能在运行时进行，因此对于每个查询都会重复。）
您希望将加密函数（Function1[String,String] 的类型）作为隐式传递，但并非所有 Function1[String,String]s 都执行加密。通过从Function1[String,String] 派生并将子类/特征命名为EncryptionFunction，您可以确保仅隐式传递正确子类的函数。（声明 Type EncryptionFunction = String => String 时，情况并非如此。）

我希望这很清楚。

【讨论】：

【解决方案3】：

听起来您可能想使用structural type。它们也被称为隐式接口。

然后，您可以重构当前接受 Computable 的方法以接受任何具有 compute(input: Int) 方法的方法。

【讨论】：

好的，这样任何具有计算方法的对象都可以用作 Computable。但我更感兴趣的是，支持或反对使 Computable 成为函数类型的一些考虑因素是什么？我注意到的一个问题是，如果 Computable 是一种函数类型，那么实现它的类就不能是任何其他函数类型。如果我有另一个接口，Displayable，它继承自 (String => String)，那么一个类不能同时是 Computable 和 Displayable，因为它会从两个特征继承 Function1，但类型参数不同。
没错，这是反对扩展（或直接使用）Int => Int 的一个论据。如果您希望这将是典型的用例，那么自定义名称可能会更好。

【解决方案4】：

一个选择是定义一个类型（你仍然可以称它为 Computable），此时它是 Int=>Int。每当您需要可计算的东西时使用它。您将获得从 Function1 继承的所有好处。然后，如果您意识到需要更多方法，则可以将类型更改为另一个特征。

起初：

type Computable = Int => Int

稍后：

type Computable = ComputableTrait // with its own methods.

它的一个缺点是你定义的类型并不是真正的新类型，更像是一种别名。因此，除非您将其更改为特征，否则编译器仍将接受其他 Int => Int 函数。至少，您（开发人员）可以区分。当您更改为特征（并且差异变得很重要）时，编译器会发现您何时需要 Computable 但具有 Int => Int。

如果您希望编译器从第一天开始拒绝其他 Int => Int -s，那么我建议使用 trait，但扩展 Int => Int。当您需要调用它时，您仍然可以使用更方便的语法。

另一种选择可能是拥有一个特征和一个伴随对象，以及一个接受 Int => Int 并从中创建一个 Computable 的 apply 方法。然后创建新的 Computables 几乎就像编写普通的匿名函数一样简单，但是您仍然需要进行类型检查（通过隐式转换您可以放松）。此外，您可以毫无问题地混入特征（但不能按原样使用伴生对象的应用）。

【讨论】：