使用 Scala 类型系统灵活地断言基类具有某些附加属性的组合

Question

我有一个如下所示的 scala 类：

class Zoo {
    val name: String 
    val location: String 

    val lion: Option[Object]
    val tiger: Option[Object]
    val bear: Option[Object]
}

使用 Zoo 的代码必须在运行时检查是否存在狮子、老虎和/或熊。我希望能够在编译时断言存在哪些动物。

目前我有以下内容：

class Zoo {
    val name: String
    val location: String
}

case class ZooWithBear(zoo: Zoo, bear: Bear)
case class ZooWithLion(zoo: Zoo, lion: Lion)
case class ZooWithTiger(zoo: Zoo, tiger: Tiger)

def foo(zooWithBear: ZooWithBear) : Int

当我想断言动物的组合必须存在时，这显然会失败——案例类别的数量会爆炸式增长。

我还可以使用 HasBear、HasLion 和 HasTiger 等特征。这在方法签名 (def foo(z: Zoo with HasLion)) 中效果很好，但是给定 Zoo 的实例具有一些未知的附加特征集，没有办法添加特征。 （通过某种zoo.withTiger(tiger): Self with HasTiger 类型的方法。）我必须了解动物园最初建造时的所有现有动物。

给定一个像 Zoo 这样具有公共属性的基类，我如何使用类型系统灵活地创建具有附加属性的 Zoo 实例，并在方法签名中断言传入的 Zoo 实例具有一组特定的附加属性？

Answer 1

为了实现你想要的，你可以使用 mixins 并组合类型，然后先匹配组合，然后再匹配特定情况，如下所示：

class Zoo(name: String = "Madagascar", location: String = "Africa")

trait HasBear
trait HasLion
trait HasTiger

val myZoo1 = new Zoo with HasBear with HasLion with HasTiger
val myZoo2 = new Zoo with HasBear with HasLion
val myZoo3 = new Zoo with HasBear with HasTiger
val myZoo4 = new Zoo with HasLion with HasTiger
val myZoo5 = new Zoo with HasBear
val myZoo6 = new Zoo with HasLion
val myZoo7 = new Zoo with HasTiger

def foo(zoo: Zoo) : Int = {
  zoo match {
    case _: Zoo with HasBear with HasLion with HasTiger => 1
    case _: Zoo with HasBear with HasLion => 2
    case _: Zoo with HasBear with HasTiger => 3
    case _: Zoo with HasLion with HasTiger => 4
    case _: HasBear  => 5
    case _: HasLion => 6
    case _: HasTiger => 7
  }
}

foo(myZoo1)
foo(myZoo2)
foo(myZoo3)
foo(myZoo4)
foo(myZoo5)
foo(myZoo6)
foo(myZoo7)

重要提示：在匹配中，必须先添加特征多的情况，然后添加较少的情况，否则匹配将不符合预期