ADT 的类型类实例的通用派生答案

【问题标题】：Generic derivation of type class instance for ADTADT 的类型类实例的通用派生
【发布时间】：2016-10-25 12:13:40
【问题描述】：

假设我有一个 ADT 和类型类 Foo，如下所示：

sealed trait A
case class A1() extends A
case class A2() extends A
case class A3() extends A

trait Foo[X] { def foo(x: X): String; }
object Foo {
  implicit val a1foo = new Foo[A1] { def foo(a1: A1) = "A1" }
  implicit val a2foo = new Foo[A2] { def foo(a2: A2) = "A2" }
  implicit val a3foo = new Foo[A3] { def foo(a3: A3) = "A3" }
}

现在我可以这样写Foo[A]：

implicit val afoo = new Foo[A] {
  def foo(a: A) = a match {
    case a1 : A1 => a1foo.foo(a1)
    case a2 : A2 => a2foo.foo(a2)
    case a3 : A3 => a3foo.foo(a3)
  }
}

很遗憾，这段代码太boilerplaty。是否有可能自动摆脱所有样板文件并派生 Foo[A]（可能使用shapeless）？

【问题讨论】：

implicit def fromA[A](a: A): Foo[A] = new Foo[A] { def foo(a: A) = a.getClass.getSimpleName } 够用吗？它将编译 Foo.fromA(A1).foo(A1) 而不是 Foo.fromA(A1).foo(A2)。
getClass.getSimpleName 是运行时反射调用吗？
是的，但我添加它是为了说明。你知道里面fooA型。
@ipoteka 我没明白，抱歉。你能写更详细的答案吗？
Shapeless 确实可以用来解决问题。它需要编写比您在问题中列出的代码更多的代码，但它会在更大的代码库中减少很多样板。我写了a blog post about using Shapeless，这可能对您描述的场景有所帮助。对不起，无耻的插件。

标签： scala typeclass shapeless

【解决方案1】：

这个afoo 隐式不仅在其他三个存在的情况下无用，甚至更糟糕，因为它会因new A {} 值上的MatchError 而失败。

我不明白为什么你需要 Foo[A] 这样的实例，因为你有一个隐含覆盖了所有可能的（有效）类型的 A 值和 afoo 没有添加任何东西。

我可以想象如果你有一个函数

def foo(a: A)(implicit f: Foo[A]): String = f.foo(a)

那么，当然，a1foo、a2foo 或 a3foo 都不适合。 afoo 会，所以foo(A1()) 会编译并正常工作，但foo(new A {}) 也会编译，但会以MatchError 失败。顺便说一句，如果代码中存在调用foo(new A {})，它将在编译时出现关于非穷举匹配的警告，但如果不是，它将静默编译。

所以解决这个问题的方法是修改foo，取更精确的类型：

def foo[X <: A](a: X)(implicit f: Foo[X]): String = f.foo(a)

现在foo(A1()) 将编译并选择a1foo（与A2 和A3 相同），而foo(new A {}) 不会编译（因为它不应该）。

更新

如果您仍希望将Foo[A] 的实例作为默认情况，您可以像这样更改您的代码：

object Foo extends Foo_1 {

  implicit val a1foo: Foo[A1] = ...
  implicit val a2foo: Foo[A2] = ...
  implicit val a3foo: Foo[A3] = ...
}

trait Foo_1 {
  // this implicit has a lower priority:
  implicit val afoo: Foo[A] = new Foo[A] { def foo(a: A) = "A" }
}

现在foo(new A {}) 或foo(A2(): A) 将编译并返回"A"。

P.S.顺便说一句，写隐式的显式类型是recommended。

【讨论】：