Podudaranje uzoraka (pattern matching)

Podudaranje uzoraka je mehanizam za provjeranje da li vrijednost odgovara uzroku. Uspješno podudaranje može također i dekonstruisati vrijednost na njene dijelove. Ono je moćnija verzija switch izjave u Javi tako da se može koristiti umjesto serije if/else izjava.

Sintaksa

Izraz za podudaranje ima vrijednost, match ključnu riječ, i bar jednu case klauzu.

import scala.util.Random

val x: Int = Random.nextInt(10)

x match {
  case 0 => "zero"
  case 1 => "one"
  case 2 => "two"
  case _ => "many"
}

val x iznad je nasumično odabrani integer između 0 i 10. x postaje lijevi operand match operatora a na desnoj strani je izraz s četiri slučaja. Zadnji slučaj, _, je “uhvati sve” slučaj za brojeve veće od 2. Slučajevi se još zovu i alternative.

Izrazi za podudaranje imaju vrijednost.

def matchTest(x: Int): String = x match {
  case 1 => "one"
  case 2 => "two"
  case _ => "many"
}
matchTest(3)  // many
matchTest(1)  // one

Ovaj izraz za podudaranje ima tip String jer svi slučajevi vraćaju String. Stoga, metoda matchTest vraća String.

Podudaranje case klasa

Case klase su posebno korisne za podudaranje uzoraka.

abstract class Notification

case class Email(sender: String, title: String, body: String) extends Notification

case class SMS(caller: String, message: String) extends Notification

case class VoiceRecording(contactName: String, link: String) extends Notification

Notification je apstraktna nadklasa koja ima tri konkretna tipa implementirana kao case klase Email, SMS, i VoiceRecording. Sada možemo podudarati uzorke s ovim case klasama:

def showNotification(notification: Notification): String = {
  notification match {
    case Email(email, title, _) =>
      s"You got an email from $email with title: $title"
    case SMS(number, message) =>
      s"You got an SMS from $number! Message: $message"
    case VoiceRecording(name, link) =>
      s"you received a Voice Recording from $name! Click the link to hear it: $link"
  }
}
val someSms = SMS("12345", "Are you there?")
val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")

println(showNotification(someSms))  // prints You got an SMS from 12345! Message: Are you there?

println(showNotification(someVoiceRecording))  // you received a Voice Recording from Tom! Click the link to hear it: voicerecording.org/id/123

Metoda showNotification prima parametar tipa Notification i podudara tip Notification (tj. traži da li je to Email, SMS, ili VoiceRecording). U slučaju case Email(email, title, _) polja email i title se koriste za povratnu vrijednostali se body ignoriše s _.

Čuvari uzoraka (en. guards)

Čuvari uzoraka su jednostavno boolean izrazi koji se koriste za preciziranje uzorka. Samo dodajte if <boolean expression> nakon uzorka.

def showImportantNotification(notification: Notification, importantPeopleInfo: Seq[String]): String = {
  notification match {
    case Email(email, _, _) if importantPeopleInfo.contains(email) =>
      "You got an email from special someone!"
    case SMS(number, _) if importantPeopleInfo.contains(number) =>
      "You got an SMS from special someone!"
    case other =>
      showNotification(other) // nothing special, delegate to our original showNotification function
  }
}

val importantPeopleInfo = Seq("867-5309", "[email protected]")

val someSms = SMS("867-5309", "Are you there?")
val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")
val importantEmail = Email("[email protected]", "Drinks tonight?", "I'm free after 5!")
val importantSms = SMS("867-5309", "I'm here! Where are you?")

println(showImportantNotification(someSms, importantPeopleInfo))
println(showImportantNotification(someVoiceRecording, importantPeopleInfo))
println(showImportantNotification(importantEmail, importantPeopleInfo))
println(showImportantNotification(importantSms, importantPeopleInfo))

U case Email(email, _, _) if importantPeopleInfo.contains(email), uzorak se podudara samo ako je email u listi važnih ljudi.

Podudaranje samo tipa

Možete podudarati samo tip ovako:

abstract class Device
case class Phone(model: String) extends Device {
  def screenOff = "Turning screen off"
}
case class Computer(model: String) extends Device {
  def screenSaverOn = "Turning screen saver on..."
}

def goIdle(device: Device) = device match {
  case p: Phone => p.screenOff
  case c: Computer => c.screenSaverOn
}

def goIdle ima različito ponašanje zavisno od tipa Device. Ovo je korisno kada uzorak mora pozvati metodu na uzorku. Konvencija je da se koristi prvo slovo tipa kao identifikator (p i c ovdje).

Zapečaćene klase (en. sealed)

Trejtovi i klase mogu biti sealed što znači da svi podtipovi moraju biti reklarisani u istom fajlu. Ovo osigurava da su svi podtipovi poznati.

sealed abstract class Furniture
case class Couch() extends Furniture
case class Chair() extends Furniture

def findPlaceToSit(piece: Furniture): String = piece match {
  case a: Couch => "Lie on the couch"
  case b: Chair => "Sit on the chair"
}

Ovo je korisno za podudaranje tipovajer nam ne treba “catch all” slučaj.

Napomene

Scalin mehanizam podudaranja uzoraka je najkorisniji za algebarske tipove koji su izraženi kroz case klase. Scala također dozvoljava definisanje uzoraka nezavisno od case klasa, koristeći unapply metode u ekstraktor objektima.