03.Scala：样例类、模式匹配、Option、偏函数、泛型

Scala：样例类、模式匹配、Option、偏函数、泛型

课程目标

• 掌握样例类的使用
• 掌握模式匹配的使用

1. 样例类

样例类是一种特殊类，它可以用来快速定义一个用于保存数据的类（类似于Java POJO类），在后续要学习并发编程和spark、flink这些框架也都会经常使用它。

1.1 定义样例类

语法格式

代码语言：javascript复制

case class 样例类名([var/val] 成员变量名1:类型1, 成员变量名2:类型2, 成员变量名3:类型3)

• 如果要实现某个成员变量可以被修改，可以添加var
• 默认为val，可以省略

1.2 定义一个样例类

需求

• 定义一个Person样例类，包含姓名和年龄成员变量
• 创建样例类的对象实例（“张三”、20），并打印它

参考代码

代码语言：javascript复制

object _01CaseClassDemo {
  case class Person(name:String, age:Int)

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val zhangsan = Person("张三", 20)

    println(zhangsan)
  }
}

1.3 可变成员变量

需求

• 定义一个Person样例类，包含姓名和年龄成员变量
• 创建样例类的对象实例（“张三”、20）
• 修改张三的年龄为23岁，并打印

参考代码

代码语言：javascript复制

object _02CaseClassDemo {
  case class Person(var name:String, var age:Int)

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val zhangsan = Person("张三", 20)

    zhangsan.age = 23

    println(zhangsan)
  }
}

1.4 样例类的方法

当我们定义一个样例类，编译器自动帮助我们实现了以下几个有用的方法：

• apply方法
• toString方法
• equals方法
• hashCode方法
• copy方法

1.4.1 apply方法

apply方法可以让我们快速地使用类名来创建对象。参考以下代码：

代码语言：javascript复制

case class CasePerson(name:String, age:Int)

object CaseClassDemo {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val lisi = CasePerson("李四", 21)
    println(lisi.toString)
  }
}

1.4.2 toString方法

toString返回样例类名称(成员变量1, 成员变量2, 成员变量3…)，我们可以更方面查看样例类的成员

代码语言：javascript复制

case class CasePerson(name:String, age:Int)

object CaseClassDemo {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val lisi = CasePerson("李四", 21)
    println(lisi.toString)
    // 输出：CasePerson(李四,21)
  }
}

1.4.3 equals方法

样例类自动实现了equals方法，可以直接使用==比较两个样例类是否相等，即所有的成员变量是否相等

示例

• 创建一个样例类Person，包含姓名、年龄
• 创建名字年龄分别为"李四", 21的两个对象
• 比较它们是否相等

代码语言：javascript复制

val lisi1 = CasePerson("李四", 21)
val lisi2 = CasePerson("李四", 21)
println(lisi1 == lisi2)
// 输出：true

1.4.4 hashCode方法

样例类自动实现了hashCode方法，如果所有成员变量的值相同，则hash值相同，只要有一个不一样，则hash值不一样。

示例

• 创建名字年龄分别为"李四", 21的对象
• 再创建一个名字年龄分别为"李四", 22的对象
• 分别打印这两个对象的哈希值

代码语言：javascript复制

val lisi1 = CasePerson("李四", 21)
val lisi2 = CasePerson("李四", 22)

println(lisi1.hashCode())
println(lisi2.hashCode())

1.4.5 copy方法

样例类实现了copy方法，可以快速创建一个相同的实例对象，可以使用带名参数指定给成员进行重新赋值

示例

• 创建名字年龄分别为"李四", 21的对象
• 通过copy拷贝，名字为"王五"的对象

代码语言：javascript复制

val lisi1 = CasePerson("李四", 21)

val wangwu = lisi1.copy(name="王五")
println(wangwu)

2. 样例对象

它主要用在两个地方：

1. 定义枚举
2. 作为没有任何参数的消息传递（后面Akka编程会讲到）

2.1 定义

使用case object可以创建样例对象。样例对象是单例的，而且它没有主构造器

语法格式

代码语言：javascript复制

case object 样例对象名

3. 模式匹配

scala中有一个非常强大的模式匹配机制，可以应用在很多场景：

• switch语句
• 类型查询
• 使用模式匹配快速获取数据

3.1 简单模式匹配

在Java中，有switch关键字，可以简化if条件判断语句。在scala中，可以使用match表达式替代。

语法格式

代码语言：javascript复制

变量 match {
    case "常量1" => 表达式1
    case "常量2" => 表达式2
    case "常量3" => 表达式3
    case _ => 表达式4		// 默认配
}

示例

需求说明

1. 从控制台输入一个单词（使用StdIn.readLine方法）
2. 判断该单词是否能够匹配以下单词，如果能匹配，返回一句话
3. 打印这句话

单词	返回
hadoop	大数据分布式存储和计算框架
zookeeper	大数据分布式协调服务框架
spark	大数据分布式内存计算框架
未匹配	未匹配

参考代码

代码语言：javascript复制

println("请输出一个词：")
// StdIn.readLine表示从控制台读取一行文本
val name = StdIn.readLine()

val result = name match {
    case "hadoop" => "大数据分布式存储和计算框架"
    case "zookeeper" => "大数据分布式协调服务框架"
    case "spark" => "大数据分布式内存计算框架"
    case _ => "未匹配"
}

println(result)

3.2 匹配类型

除了像Java中的switch匹配数据之外，match表达式还可以进行类型匹配。如果我们要根据不同的数据类型，来执行不同的逻辑，也可以使用match表达式来实现。

定义

语法格式

代码语言：javascript复制

变量 match {
    case 类型1变量名: 类型1 => 表达式1
    case 类型2变量名: 类型2 => 表达式2
    case 类型3变量名: 类型3 => 表达式3
    ...
    case _ => 表达式4
}

示例

需求说明

• 定义一个变量为Any类型，然后分别给其赋值为"hadoop"、1、1.0
• 定义模式匹配，然后分别打印类型的名称

参考代码

代码语言：javascript复制

val a:Any = "hadoop"

val result = a match {
    case _:String => "String"
    case _:Int => "Int"
    case _:Double => "Double"
}

println(result)

[!NOTE] 如果case表达式中无需使用到匹配到的变量，可以使用下划线代代替

3.3 守卫

在Java中，只能简单地添加多个case标签，例如：要匹配0-7，就需要写出来8个case语句。例如：

代码语言：javascript复制

int a = 0;
switch(a) {
    case 0: a  = 1;
    case 1: a  = 1;
    case 2: a  = 1;
    case 3: a  = 1;
    case 4: a  = 2;
    case 5: a  = 2;
    case 6: a  = 2;
    case 7: a  = 2;
    default: a = 0;
}

在scala中，可以使用守卫来简化上述代码——也就是在case语句中添加if条件判断。

示例

需求说明

• 从控制台读入一个数字a（使用StdIn.readInt）
• 如果 a >= 0 而且 a <= 3，打印[0-3]
• 如果 a >= 4 而且 a <= 8，打印[3,8]
• 否则，打印未匹配

参考代码

代码语言：javascript复制

val a = StdIn.readInt()

a match {
    case _ if a >= 0 && a <= 3 => println("[0-3]")
    case _ if a >= 4 && a <= 8 => println("[3-8]")
    case _ => println("未匹配")
}

3.4 匹配样例类

scala可以使用模式匹配来匹配样例类，从而可以快速获取样例类中的成员数据。后续，我们在开发Akka案例时，还会用到。

示例

需求说明

• 创建两个样例类Customer、Order
  • Customer包含姓名、年龄字段
  • Order包含id字段
• 分别定义两个案例类的对象，并指定为Any类型
• 使用模式匹配这两个对象，并分别打印它们的成员变量值

参考代码

代码语言：javascript复制

// 1. 创建两个样例类
case class Person(name:String, age:Int)
case class Order(id:String)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 2. 创建样例类对象，并赋值为Any类型
    val zhangsan:Any = Person("张三", 20)
    val order1:Any = Order("001")

    // 3. 使用match...case表达式来进行模式匹配
    // 获取样例类中成员变量
    order1 match {
        case Person(name, age) => println(s"姓名：${name} 年龄：${age}")
        case Order(id1) => println(s"ID为：${id1}")
        case _ => println("未匹配")
    }
}

3.5 匹配集合

scala中的模式匹配，还能用来匹配集合。

3.6 匹配数组

示例说明

参考代码

代码语言：javascript复制

val arr = Array(1, 3, 5)
arr match {
    case Array(1, x, y) => println(x   " "   y)
    case Array(0) => println("only 0")
    case Array(0, _*) => println("0 ...")
    case _ => println("something else")
}

3.7 匹配列表

示例说明

参考代码

代码语言：javascript复制

val list = List(0, 1, 2)

list match {
    case 0 :: Nil => println("只有0的列表")
    case 0 :: tail => println("0开头的列表")
    case x :: y :: Nil => println(s"只有另两个元素${x}, ${y}的列表")
    case _ => println("未匹配")
}

3.8 匹配元组

示例说明

参考代码

代码语言：javascript复制

val tuple = (2, 2, 5)

tuple match {
    case (1, x, y) => println(s"三个元素，1开头的元组：1, ${x}, ${y}")
    case (x, y, 5) => println(s"三个元素，5结尾的元组：${x}, ${y}, 5")
    case _ => println("未匹配")
}

3.9 变量声明中的模式匹配

在定义变量的时候，可以使用模式匹配快速获取数据

3.9.1 示例 | 获取数组中的元素

需求说明

• 生成包含0-10数字的数组，使用模式匹配分别获取第二个、第三个、第四个元素

参考代码

代码语言：javascript复制

val array = (1 to 10).toArray
val Array(_, x, y, z, _*) = array

println(x, y, z)

3.9.2 示例 | 获取List中的数据

需求说明

• 生成包含0-10数字的列表，使用模式匹配分别获取第一个、第二个元素

参考代码

代码语言：javascript复制

val list = (1 to 10).toList
val x :: y :: tail = list

println(x, y)

4. Option类型

使用Option类型，可以用来有效避免空引用(null)异常。也就是说，将来我们返回某些数据时，可以返回一个Option类型来替代。

定义

scala中，Option类型来表示可选值。这种类型的数据有两种形式：

• Some(x)：表示实际的值 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IgBIJ7ld-1617760713614)(assets/1552556858868.png)]
• None：表示没有值 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vwDAkA3G-1617760713616)(assets/1552556882910.png)]
• 使用getOrElse方法，当值为None是可以指定一个默认值

示例一

示例说明

• 定义一个两个数相除的方法，使用Option类型来封装结果
• 然后使用模式匹配来打印结果
  • 不是除零，打印结果
  • 除零打印异常错误

参考代码

代码语言：javascript复制

  /**
    * 定义除法操作
    * @param a 参数1
    * @param b 参数2
    * @return Option包装Double类型
    */
  def dvi(a:Double, b:Double):Option[Double] = {
    if(b != 0) {
      Some(a / b)
    }
    else {
      None
    }
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val result1 = dvi(1.0, 5)

    result1 match {
      case Some(x) => println(x)
      case None => println("除零异常")
    }
  }

示例二

示例说明

• 重写上述案例，使用getOrElse方法，当除零时，或者默认值为0

参考代码

代码语言：javascript复制

def dvi(a:Double, b:Double) = {
    if(b != 0) {
        Some(a / b)
    }
    else {
        None
    }
}

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val result = dvi(1, 0).getOrElse(0)

    println(result)
}

5. 偏函数

偏函数可以提供了简洁的语法，可以简化函数的定义。配合集合的函数式编程，可以让代码更加优雅。

定义

• 偏函数被包在花括号内没有match的一组case语句是一个偏函数
• 偏函数是PartialFunction[A, B]的一个实例
  • A代表输入参数类型
  • B代表返回结果类型

示例一

示例说明

定义一个偏函数，根据以下方式返回

输入	返回值
1	一
2	二
3	三
其他	其他

参考代码

代码语言：javascript复制

// func1是一个输入参数为Int类型，返回值为String类型的偏函数
val func1: PartialFunction[Int, String] = {
    case 1 => "一"
    case 2 => "二"
    case 3 => "三"
    case _ => "其他"
}

println(func1(2))

示例二

示例说明

• 定义一个列表，包含1-10的数字
• 请将1-3的数字都转换为[1-3]
• 请将4-8的数字都转换为[4-8]
• 将其他的数字转换为(8-*]

参考代码

代码语言：javascript复制

val list = (1 to 10).toList

val list2 = list.map{
    case x if x >= 1 && x <= 3 => "[1-3]"
    case x if x >= 4 && x <= 8 => "[4-8]"
    case x if x > 8 => "(8-*]"
}

println(list2)

6. 正则表达式

在scala中，可以很方便地使用正则表达式来匹配数据。

定义

Regex类

findAllMatchIn方法

• 使用findAllMatchIn方法可以获取到所有正则匹配到的字符串

示例一

示例说明

• 定义一个正则表达式，来匹配邮箱是否合法
• 合法邮箱测试：qq12344@163.com
• 不合法邮箱测试：qq12344@.com

参考代码

代码语言：javascript复制

val r = """. @. .. """.r

val eml1 = "qq12344@163.com"
val eml2 = "qq12344@.com"

if(r.findAllMatchIn(eml1).size > 0) {
    println(eml1   "邮箱合法")
}
else {
    println(eml1   "邮箱不合法")
}

if(r.findAllMatchIn(eml2).size > 0) {
    println(eml2   "邮箱合法")
}
else {
    println(eml2   "邮箱不合法")
}

示例二

示例说明

找出以下列表中的所有不合法的邮箱

代码语言：javascript复制

"38123845@qq.com", "a1da88123f@gmail.com", "zhansan@163.com", "123afadff.com"

参考代码

代码语言：javascript复制

val emlList =
List("38123845@qq.com", "a1da88123f@gmail.com", "zhansan@163.com", "123afadff.com")

val regex = """. @. .. """.r

val invalidEmlList = emlList.filter {
    x =>
    if (regex.findAllMatchIn(x).size < 1) true else false
}

println(invalidEmlList)

示例三

示例说明

参考代码

代码语言：javascript复制

// 使用括号表示一个分组
val regex = """. @(. ).. """.r

val emlList =
List("38123845@qq.com", "a1da88123f@gmail.com", "zhansan@163.com", "123afadff.com")

val emlCmpList = emlList.map {
    case x@regex(company) => s"${x} => ${company}"
    case x => x   "=>未知"
}

println(emlCmpList)

7. 异常处理

来看看下面一段代码。

代码语言：javascript复制

  def main(args: Array[String]): Unit = {
   val i = 10 / 0
    
    println("你好！")
  }

Exception in thread "main" java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at ForDemo$.main(ForDemo.scala:3)
	at ForDemo.main(ForDemo.scala)

执行程序，可以看到scala抛出了异常，而且没有打印出来"你好"。说明程序出现错误后就终止了。

那怎么解决该问题呢？

在scala中，可以使用异常处理来解决这个问题

7.1 捕获异常

语法格式

代码语言：javascript复制

try {
    // 代码
}
catch {
    case ex:异常类型1 => // 代码
    case ex:异常类型2 => // 代码
}
finally {
    // 代码
}

• try中的代码是我们编写的业务处理代码
• 在catch中表示当出现某个异常时，需要执行的代码
• 在finally中，是不管是否出现异常都会执行的代码

示例

示例说明

• 使用try…catch来捕获除零异常

参考代码

代码语言：javascript复制

try {
    val i = 10 / 0

    println("你好！")
} catch {
    case ex: Exception => println(ex.getMessage)
} 

7.2 抛出异常

我们也可以在一个方法中，抛出异常。语法格式和Java类似，使用throw new Exception...

抛出异常

示例说明

• 在main方法中抛出一个异常

参考代码

代码语言：javascript复制

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    throw new Exception("这是一个异常")
  }

Exception in thread "main" java.lang.Exception: 这是一个异常
	at ForDemo$.main(ForDemo.scala:3)
	at ForDemo.main(ForDemo.scala)

• scala不需要在方法上声明要抛出的异常，它已经解决了再Java中被认为是设计失败的检查型异常。

下面是Java代码

代码语言：javascript复制

public static void main(String[] args) throws Exception {
    throw new Exception("这是一个异常");
}

8. 提取器(Extractor)

我们之前已经使用过scala中非常强大的模式匹配功能了，通过模式匹配，我们可以快速匹配样例类中的成员变量。例如：

代码语言：javascript复制

// 1. 创建两个样例类
case class Person(name:String, age:Int)
case class Order(id:String)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 2. 创建样例类对象，并赋值为Any类型
    val zhangsan:Any = Person("张三", 20)
    val order1:Any = Order("001")

    // 3. 使用match...case表达式来进行模式匹配
    // 获取样例类中成员变量
    order1 match {
        case Person(name, age) => println(s"姓名：${name} 年龄：${age}")
        case Order(id1) => println(s"ID为：${id1}")
        case _ => println("未匹配")
    }
}

那是不是所有的类都可以进行这样的模式匹配呢？答案是：

不可以的。要支持模式匹配，必须要实现一个提取器。

[!NOTE] 样例类自动实现了apply、unapply方法

8.1 定义提取器

之前我们学习过了，实现一个类的伴生对象中的apply方法，可以用类名来快速构建一个对象。伴生对象中，还有一个unapply方法。与apply相反，unapply是将该类的对象，拆解为一个个的元素。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1q8LwZ9T-1617760713617)(assets/1552639637165.png)]

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Kzi5PL2z-1617760713619)(assets/1552639674932.png)]

要实现一个类的提取器，只需要在该类的伴生对象中实现一个unapply方法即可。

语法格式

代码语言：javascript复制

def unapply(stu:Student):Option[(类型1, 类型2, 类型3...)] = {
    if(stu != null) {
        Some((变量1, 变量2, 变量3...))
    }
    else {
        None
    }
}

示例

示例说明

• 创建一个Student类，包含姓名年龄两个字段
• 实现一个类的解构器，并使用match表达式进行模式匹配，提取类中的字段。

参考代码

代码语言：javascript复制

class Student(var name:String, var age:Int)

object Student {
    def apply(name:String, age:Int) = {
        new Student(name, age)
    }

    def unapply(student:Student) = {
        val tuple = (student.name, student.age)

        Some(tuple)
    }
}

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val zhangsan = Student("张三", 20)

    zhangsan match {
        case Student(name, age) => println(s"${name} => ${age}")
    }
}

9. 泛型

scala和Java一样，类和特质、方法都可以支持泛型。我们在学习集合的时候，一般都会涉及到泛型。

代码语言：javascript复制

scala> val list1:List[String] = List("1", "2", "3")
list1: List[String] = List(1, 2, 3)

那如何自己定义泛型呢？

9.1 定义一个泛型方法

在scala中，使用方括号来定义类型参数。

语法格式

代码语言：javascript复制

def 方法名[泛型名称](..) = {
    //...
}

示例

示例说明

• 用一个方法来获取任意类型数组的中间的元素
  • 不考虑泛型直接实现（基于Array[Int]实现）
  • 加入泛型支持

参考代码

不考虑泛型的实现

代码语言：javascript复制

  def getMiddle(arr:Array[Int]) = arr(arr.length / 2)

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr1 = Array(1,2,3,4,5)

    println(getMiddle(arr1))
  }

加入泛型支持

代码语言：javascript复制

def getMiddleElement[T](array:Array[T]) =
array(array.length / 2)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    println(getMiddleElement(Array(1, 2, 3, 4, 5)))
    println(getMiddleElement(Array("a", "b", "c", "d", "e")))
}

9.2 泛型类

scala的类也可以定义泛型。接下来，我们来学习如何定义scala的泛型类

定义

语法格式

代码语言：javascript复制

class 类[T](val 变量名: T)

• 定义一个泛型类，直接在类名后面加上方括号，指定要使用的泛型参数
• 指定类对应的泛型参数后，就使用这些类型参数来定义变量了

示例

示例说明

• 实现一个Pair泛型类
• Pair类包含两个字段，而且两个字段的类型不固定
• 创建不同类型泛型类对象，并打印

参考代码

代码语言：javascript复制

case class Pair[T](var a:T, var b:T)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val pairList = List(
        Pair("Hadoop", "Storm"),
        Pair("Hadoop", 2008),
        Pair(1.0, 2.0),
        Pair("Hadoop", Some(1.9))
    )

    println(pairList)
}

9.3 上下界

需求：

我们在定义方法/类的泛型时，限定必须从哪个类继承、或者必须是哪个类的父类。此时，就需要使用到上下界。

9.3.1 上界定义

使用<: 类型名表示给类型添加一个上界，表示泛型参数必须要从该类（或本身）继承

语法格式

代码语言：javascript复制

[T <: 类型]

示例

示例说明

• 定义一个Person类
• 定义一个Student类，继承Person类
• 定义一个demo泛型方法，该方法接收一个Array参数，
• 限定demo方法的Array元素类型只能是Person或者Person的子类
• 测试调用demo，传入不同元素类型的Array

参考代码

代码语言：javascript复制

class Person
class Student extends Person

def demo[T <: Person](a:Array[T]) = println(a)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    demo(Array(new Person))
    demo(Array(new Student))
    // 编译出错，必须是Person的子类
    // demo(Array("hadoop"))
}

9.3.2 下界

上界是要求必须是某个类的子类，或者必须从某个类继承，而下界是必须是某个类的父类（或本身）

语法格式

代码语言：javascript复制

[T >: 类型]

[!NOTE] 如果类既有上界、又有下界。下界写在前面，上界写在后面

示例

示例说明

• 定义一个Person类
• 定义一个Policeman类，继承Person类
• 定义一个Superman类，继承Policeman类
• 定义一个demo泛型方法，该方法接收一个Array参数，
• 限定demo方法的Array元素类型只能是Person、Policeman
• 测试调用demo，传入不同元素类型的Array

参考代码

代码语言：javascript复制

class Person
class Policeman extends Person
class Superman extends Policeman

def demo[T >: Policeman](array:Array[T]) = println(array)

def main(args: Array[String]): Unit = {
    demo(Array(new Person))
    demo(Array(new Policeman))
    // 编译出错：Superman是Policeman的子类
    // demo(Array(new Superman))
}

9.4 协变、逆变、非变

spark的源代码中大量使用到了协变、逆变、非变，学习该知识点对我们将来阅读spark源代码很有帮助。

来看一个类型转换的问题：

代码语言：javascript复制

class Pair[T]

object Pair {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = Pair("hello")
    // 编译报错，无法将p1转换为p2
    val p2:Pair[AnyRef] = p1

    println(p2)
  }
}

如何让带有泛型的类支持类型转换呢？

9.4.1 非变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[T]{}

• 默认泛型类是非变的
• 类型B是A的子类型，Pair[A]和Pair[B]没有任何从属关系
• Java是一样的

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9.4.2 协变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[ T]

• 类型B是A的子类型，Pair[B]可以认为是Pair[A]的子类型
• 参数化类型的方向和类型的方向是一致的。

9.4.3 逆变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[-T]

• 类型B是A的子类型，Pair[A]反过来可以认为是Pair[B]的子类型
• 参数化类型的方向和类型的方向是相反的

示例

示例说明

• 定义一个Super类、以及一个Sub类继承自Super类
• 使用协变、逆变、非变分别定义三个泛型类
• 分别创建泛型类来演示协变、逆变、非变

参考代码

代码语言：javascript复制

class Super
class Sub extends Super

class Temp1[T]
class Temp2[ T]
class Temp3[-T]

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val a:Temp1[Sub] = new Temp1[Sub]
    // 编译报错
    // 非变
    //val b:Temp1[Super] = a

    // 协变
    val c: Temp2[Sub] = new Temp2[Sub]
    val d: Temp2[Super] = c

    // 逆变
    val e: Temp3[Super] = new Temp3[Super]
    val f: Temp3[Sub] = e
}

使用到了协变、逆变、非变，学习该知识点对我们将来阅读spark源代码很有帮助。

来看一个类型转换的问题：

代码语言：javascript复制

class Pair[T]

object Pair {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = Pair("hello")
    // 编译报错，无法将p1转换为p2
    val p2:Pair[AnyRef] = p1

    println(p2)
  }
}

如何让带有泛型的类支持类型转换呢？

9.4.1 非变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[T]{}

• 默认泛型类是非变的
• 类型B是A的子类型，Pair[A]和Pair[B]没有任何从属关系
• Java是一样的

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9.4.2 协变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[ T]

• 类型B是A的子类型，Pair[B]可以认为是Pair[A]的子类型
• 参数化类型的方向和类型的方向是一致的。

9.4.3 逆变

语法格式

代码语言：javascript复制

class Pair[-T]

• 类型B是A的子类型，Pair[A]反过来可以认为是Pair[B]的子类型
• 参数化类型的方向和类型的方向是相反的

示例

示例说明

• 定义一个Super类、以及一个Sub类继承自Super类
• 使用协变、逆变、非变分别定义三个泛型类
• 分别创建泛型类来演示协变、逆变、非变

参考代码

代码语言：javascript复制

class Super
class Sub extends Super

class Temp1[T]
class Temp2[ T]
class Temp3[-T]

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val a:Temp1[Sub] = new Temp1[Sub]
    // 编译报错
    // 非变
    //val b:Temp1[Super] = a

    // 协变
    val c: Temp2[Sub] = new Temp2[Sub]
    val d: Temp2[Super] = c

    // 逆变
    val e: Temp3[Super] = new Temp3[Super]
    val f: Temp3[Sub] = e
}

scala java 编程算法

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