隐式转换指的是以 implicit
关键字声明带有单个参数的转换函数,它将值从一种类型转换为另一种类型,以便使用之前类型所没有的功能。示例如下:
// 普通人
class Person(val name: String)
// 雷神
class Thor(val name: String) {
// 正常情况下只有雷神才能举起雷神之锤
def hammer(): Unit = {
println(name + "举起雷神之锤")
}
}
object Thor extends App {
// 定义隐式转换方法 将普通人转换为雷神 通常建议方法名使用 source2Target,即:被转换对象 To 转换对象
implicit def person2Thor(p: Person): Thor = new Thor(p.name)
// 这样普通人也能举起雷神之锤
new Person("普通人").hammer()
}
输出: 普通人举起雷神之锤
并不是你使用 implicit
转换后,隐式转换就一定会发生,比如上面如果不调用 hammer()
方法的时候,普通人就还是普通人。通常程序会在以下情况下尝试执行隐式转换:
而在以下三种情况下编译器不会尝试执行隐式转换:
convert1(convert2(a))*b
;这里首先解释一下二义性,上面的代码进行如下修改,由于两个隐式转换都是生效的,所以就存在了二义性:
//两个隐式转换都是有效的
implicit def person2Thor(p: Person): Thor = new Thor(p.name)
implicit def person2Thor2(p: Person): Thor = new Thor(p.name)
// 此时下面这段语句无法通过编译
new Person("普通人").hammer()
其次再解释一下多个转换的问题:
class ClassA {
override def toString = "This is Class A"
}
class ClassB {
override def toString = "This is Class B"
def printB(b: ClassB): Unit = println(b)
}
class ClassC
class ClassD
object ImplicitTest extends App {
implicit def A2B(a: ClassA): ClassB = {
println("A2B")
new ClassB
}
implicit def C2B(c: ClassC): ClassB = {
println("C2B")
new ClassB
}
implicit def D2C(d: ClassD): ClassC = {
println("D2C")
new ClassC
}
// 这行代码无法通过编译,因为要调用到 printB 方法,需要执行两次转换 C2B(D2C(ClassD))
new ClassD().printB(new ClassA)
/*
* 下面的这一行代码虽然也进行了两次隐式转换,但是两次的转换对象并不是一个对象,所以它是生效的:
* 转换流程如下:
* 1. ClassC 中并没有 printB 方法,因此隐式转换为 ClassB,然后调用 printB 方法;
* 2. 但是 printB 参数类型为 ClassB,然而传入的参数类型是 ClassA,所以需要将参数 ClassA 转换为 ClassB,这是第二次;
* 即: C2B(ClassC) -> ClassB.printB(ClassA) -> ClassB.printB(A2B(ClassA)) -> ClassB.printB(ClassB)
* 转换过程 1 的对象是 ClassC,而转换过程 2 的转换对象是 ClassA,所以虽然是一行代码两次转换,但是仍然是有效转换
*/
new ClassC().printB(new ClassA)
}
// 输出:
C2B
A2B
This is Class B
隐式转换的可以定义在以下三个地方:
上面我们使用的方法相当于直接定义在执行代码的作用域中,下面分别给出其他两种定义的代码示例:
定义在原类型的伴生对象中:
class Person(val name: String)
// 在伴生对象中定义隐式转换函数
object Person{
implicit def person2Thor(p: Person): Thor = new Thor(p.name)
}
class Thor(val name: String) {
def hammer(): Unit = {
println(name + "举起雷神之锤")
}
}
// 使用示例
object ScalaApp extends App {
new Person("普通人").hammer()
}
定义在一个公共的对象中:
object Convert {
implicit def person2Thor(p: Person): Thor = new Thor(p.name)
}
// 导入 Convert 下所有的隐式转换函数
import com.heibaiying.Convert._
object ScalaApp extends App {
new Person("普通人").hammer()
}
注:Scala 自身的隐式转换函数大部分定义在
Predef.scala
中,你可以打开源文件查看,也可以在 Scala 交互式命令行中采用:implicit -v
查看全部隐式转换函数。
<br/>
在定义函数或方法时可以使用标记为 implicit
的参数,这种情况下,编译器将会查找默认值,提供给函数调用。
// 定义分隔符类
class Delimiters(val left: String, val right: String)
object ScalaApp extends App {
// 进行格式化输出
def formatted(context: String)(implicit deli: Delimiters): Unit = {
println(deli.left + context + deli.right)
}
// 定义一个隐式默认值 使用左右中括号作为分隔符
implicit val bracket = new Delimiters("(", ")")
formatted("this is context") // 输出: (this is context)
}
关于隐式参数,有两点需要注意:
1.我们上面定义 formatted
函数的时候使用了柯里化,如果你不使用柯里化表达式,按照通常习惯只有下面两种写法:
// 这种写法没有语法错误,但是无法通过编译
def formatted(implicit context: String, deli: Delimiters): Unit = {
println(deli.left + context + deli.right)
}
// 不存在这种写法,IDEA 直接会直接提示语法错误
def formatted( context: String, implicit deli: Delimiters): Unit = {
println(deli.left + context + deli.right)
}
上面第一种写法编译的时候会出现下面所示 error
信息,从中也可以看出 implicit
是作用于参数列表中每个参数的,这显然不是我们想要到达的效果,所以上面的写法采用了柯里化。
not enough arguments for method formatted:
(implicit context: String, implicit deli: com.heibaiying.Delimiters)
2.第二个问题和隐式函数一样,隐式默认值不能存在二义性,否则无法通过编译,示例如下:
implicit val bracket = new Delimiters("(", ")")
implicit val brace = new Delimiters("{", "}")
formatted("this is context")
上面代码无法通过编译,出现错误提示 ambiguous implicit values
,即隐式值存在冲突。
引入隐式参数和引入隐式转换函数方法是一样的,有以下三种方式:
我们上面示例程序相当于直接定义执行代码的上下文作用域中,下面给出其他两种方式的示例:
定义在隐式参数对应类的伴生对象中;
class Delimiters(val left: String, val right: String)
object Delimiters {
implicit val bracket = new Delimiters("(", ")")
}
// 此时执行代码的上下文中不用定义
object ScalaApp extends App {
def formatted(context: String)(implicit deli: Delimiters): Unit = {
println(deli.left + context + deli.right)
}
formatted("this is context")
}
统一定义在一个文件中,在使用时候导入:
object Convert {
implicit val bracket = new Delimiters("(", ")")
}
// 在使用的时候导入
import com.heibaiying.Convert.bracket
object ScalaApp extends App {
def formatted(context: String)(implicit deli: Delimiters): Unit = {
println(deli.left + context + deli.right)
}
formatted("this is context") // 输出: (this is context)
}
def smaller[T] (a: T, b: T) = if (a < b) a else b
在 Scala 中如果定义了一个如上所示的比较对象大小的泛型方法,你会发现无法通过编译。对于对象之间进行大小比较,Scala 和 Java 一样,都要求被比较的对象需要实现 java.lang.Comparable 接口。在 Scala 中,直接继承 Java 中 Comparable 接口的是特质 Ordered,它在继承 compareTo 方法的基础上,额外定义了关系符方法,源码如下:
trait Ordered[A] extends Any with java.lang.Comparable[A] {
def compare(that: A): Int
def < (that: A): Boolean = (this compare that) < 0
def > (that: A): Boolean = (this compare that) > 0
def <= (that: A): Boolean = (this compare that) <= 0
def >= (that: A): Boolean = (this compare that) >= 0
def compareTo(that: A): Int = compare(that)
}
所以要想在泛型中解决这个问题,有两种方法:
object Pair extends App {
// 视图界定
def smaller[T<% Ordered[T]](a: T, b: T) = if (a < b) a else b
println(smaller(1,2)) //输出 1
}
视图限定限制了 T 可以通过隐式转换 Ordered[T]
,即对象一定可以进行大小比较。在上面的代码中 smaller(1,2)
中参数 1
和 2
实际上是通过定义在 Predef
中的隐式转换方法 intWrapper
转换为 RichInt
。
// Predef.scala
@inline implicit def intWrapper(x: Int) = new runtime.RichInt(x)
为什么要这么麻烦执行隐式转换,原因是 Scala 中的 Int 类型并不能直接进行比较,因为其没有实现 Ordered
特质,真正实现 Ordered
特质的是 RichInt
。
Scala2.11+ 后,视图界定被标识为废弃,官方推荐使用类型限定来解决上面的问题,本质上就是使用隐式参数进行隐式转换。
object Pair extends App {
// order 既是一个隐式参数也是一个隐式转换,即如果 a 不存在 < 方法,则转换为 order(a)<b
def smaller[T](a: T, b: T)(implicit order: T => Ordered[T]) = if (a < b) a else b
println(smaller(1,2)) //输出 1
}
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