动态混合特征

时间:2012-04-29 15:23:04

标签: scala mixins case-class traits

有特质

trait Persisted {
  def id: Long
}

如何实现一个接受任何case类实例的方法,并返回混合了trait的副本?

该方法的签名如下:

def toPersisted[T](instance: T, id: Long): T with Persisted

5 个答案:

答案 0 :(得分:31)

这可以通过宏(自2.10.0-M3以来正式成为Scala的一部分)来完成。 Here's a gist example of what you are looking for

1)我的宏生成一个本地类,它继承自提供的case类和Persisted,就像new T with Persisted一样。然后它缓存它的参数(以防止多次评估)并创建一个创建的类的实例。

2)我怎么知道要生成什么树?我有一个简单的应用程序,parse.exe打印解析输入代码产生的AST。所以我只是调用parse class Person$Persisted1(first: String, last: String) extends Person(first, last) with Persisted,注意输出并在我的宏中重现它。 parse.exe是scalac -Xprint:parser -Yshow-trees -Ystop-after:parser的包装器。探索AST的方法有很多种,请在"Metaprogramming in Scala 2.10"中阅读更多内容。

3)如果您将-Ymacro-debug-lite作为参数提供给scalac,则可以对宏扩展进行健全性检查。在这种情况下,所有扩展都将打印出来,您将能够更快地检测到codegen错误。

修改。更新了2.10.0-M7的示例

答案 1 :(得分:9)

使用vanilla scala无法实现您想要的效果。问题是mixins如下:

scala> class Foo
defined class Foo

scala> trait Bar
defined trait Bar

scala> val fooWithBar = new Foo with Bar
fooWithBar: Foo with Bar = $anon$1@10ef717

创建一个混合的Foo with Bar,但它不是在运行时完成的。编译器只生成一个新的匿名类:

scala> fooWithBar.getClass
res3: java.lang.Class[_ <: Foo] = class $anon$1

有关详细信息,请参阅Dynamic mixin in Scala - is it possible?

答案 2 :(得分:4)

您尝试做的事情被称为记录连接,这是Scala的类型系统不支持的。 (Fwiw,存在类型系统 - 例如thisthis - 提供此功能。)

我认为类型类可能适合您的用例,但我无法确定,因为该问题无法提供有关您尝试解决的问题的充分信息。

答案 3 :(得分:4)

更新

您可以找到最新的工作解决方案,该解决方案使用Scala 2.10.0-RC1的Toolboxes API作为SORM项目的一部分。


以下解决方案基于Scala 2.10.0-M3反射API和Scala Interpreter。它动态创建和缓存从原始案例类继承的类,其中混合了特征。由于最大缓存,此解决方案应该为每个原始案例类动态创建一个类,并在以后重用它。

由于新的反射API没有被公开,也没有稳定,也没有教程,但这个解决方案可能涉及一些愚蠢的重新定位行为和怪癖。

以下代码使用Scala 2.10.0-M3进行了测试。

1。 Persisted.scala

要混入的特性。请注意,由于我的程序更新,我已经稍微改了一下

trait Persisted {
  def key: String
}

2。 PersistedEnabler.scala

实际的工作者对象

import tools.nsc.interpreter.IMain
import tools.nsc._
import reflect.mirror._

object PersistedEnabler {

  def toPersisted[T <: AnyRef](instance: T, key: String)
                              (implicit instanceTag: TypeTag[T]): T with Persisted = {
    val args = {
      val valuesMap = propertyValuesMap(instance)
      key ::
        methodParams(constructors(instanceTag.tpe).head.typeSignature)
          .map(_.name.decoded.trim)
          .map(valuesMap(_))
    }

    persistedClass(instanceTag)
      .getConstructors.head
      .newInstance(args.asInstanceOf[List[Object]]: _*)
      .asInstanceOf[T with Persisted]
  }


  private val persistedClassCache =
    collection.mutable.Map[TypeTag[_], Class[_]]()

  private def persistedClass[T](tag: TypeTag[T]): Class[T with Persisted] = {
    if (persistedClassCache.contains(tag))
      persistedClassCache(tag).asInstanceOf[Class[T with Persisted]]
    else {
      val name = generateName()

      val code = {
        val sourceParams =
          methodParams(constructors(tag.tpe).head.typeSignature)

        val newParamsList = {
          def paramDeclaration(s: Symbol): String =
            s.name.decoded + ": " + s.typeSignature.toString
          "val key: String" :: sourceParams.map(paramDeclaration) mkString ", "
        }
        val sourceParamsList =
          sourceParams.map(_.name.decoded).mkString(", ")

        val copyMethodParamsList =
          sourceParams.map(s => s.name.decoded + ": " + s.typeSignature.toString + " = " + s.name.decoded).mkString(", ")

        val copyInstantiationParamsList =
          "key" :: sourceParams.map(_.name.decoded) mkString ", "

        """
        class """ + name + """(""" + newParamsList + """)
          extends """ + tag.sym.fullName + """(""" + sourceParamsList + """)
          with """ + typeTag[Persisted].sym.fullName + """ {
            override def copy(""" + copyMethodParamsList + """) =
              new """ + name + """(""" + copyInstantiationParamsList + """)
          }
        """
      }

      interpreter.compileString(code)
      val c =
        interpreter.classLoader.findClass(name)
          .asInstanceOf[Class[T with Persisted]]

      interpreter.reset()

      persistedClassCache(tag) = c

      c
    }
  }

  private lazy val interpreter = {
    val settings = new Settings()
    settings.usejavacp.value = true
    new IMain(settings, new NewLinePrintWriter(new ConsoleWriter, true))
  }


  private var generateNameCounter = 0l

  private def generateName() = synchronized {
    generateNameCounter += 1
    "PersistedAnonymous" + generateNameCounter.toString
  }


  // REFLECTION HELPERS

  private def propertyNames(t: Type) =
    t.members.filter(m => !m.isMethod && m.isTerm).map(_.name.decoded.trim)

  private def propertyValuesMap[T <: AnyRef](instance: T) = {
    val t = typeOfInstance(instance)

    propertyNames(t)
      .map(n => n -> invoke(instance, t.member(newTermName(n)))())
      .toMap
  }

  private type MethodType = {def params: List[Symbol]; def resultType: Type}

  private def methodParams(t: Type): List[Symbol] =
    t.asInstanceOf[MethodType].params

  private def methodResultType(t: Type): Type =
    t.asInstanceOf[MethodType].resultType

  private def constructors(t: Type): Iterable[Symbol] =
    t.members.filter(_.kind == "constructor")

  private def fullyQualifiedName(s: Symbol): String = {
    def symbolsTree(s: Symbol): List[Symbol] =
      if (s.enclosingTopLevelClass != s)
        s :: symbolsTree(s.enclosingTopLevelClass)
      else if (s.enclosingPackageClass != s)
        s :: symbolsTree(s.enclosingPackageClass)
      else
        Nil

    symbolsTree(s)
      .reverseMap(_.name.decoded)
      .drop(1)
      .mkString(".")
  }

}

3。 Sandbox.scala

测试应用

import PersistedEnabler._

object Sandbox extends App {
  case class Artist(name: String, genres: Set[Genre])
  case class Genre(name: String)

  val artist = Artist("Nirvana", Set(Genre("rock"), Genre("grunge")))

  val persisted = toPersisted(artist, "some-key")

  assert(persisted.isInstanceOf[Persisted])
  assert(persisted.isInstanceOf[Artist])
  assert(persisted.key == "some-key")
  assert(persisted.name == "Nirvana")
  assert(persisted == artist)  //  an interesting and useful effect

  val copy = persisted.copy(name = "Puddle of Mudd")

  assert(copy.isInstanceOf[Persisted])
  assert(copy.isInstanceOf[Artist])
  //  the only problem: compiler thinks that `copy` does not implement `Persisted`, so to access `key` we have to specify it manually:
  assert(copy.asInstanceOf[Artist with Persisted].key == "some-key")
  assert(copy.name == "Puddle of Mudd")
  assert(copy != persisted)

}

答案 4 :(得分:-1)

虽然在创建对象后无法编写对象,但您可以进行非常广泛的测试,以使用类型别名和定义结构来确定对象是否具有特定的组合:

  type Persisted = { def id: Long }

  class Person {
    def id: Long = 5
    def name = "dude"
  }

  def persist(obj: Persisted) = {
    obj.id
  }

  persist(new Person)

任何带有def id:Long的对象都有资格成为Persisted。

通过隐式转换实现我想要做的事情:

  object Persistable {
    type Compatible = { def id: Long }
    implicit def obj2persistable(obj: Compatible) = new Persistable(obj)
  }
  class Persistable(val obj: Persistable.Compatible) {
    def persist() = println("Persisting: " + obj.id)
  }

  import Persistable.obj2persistable
  new Person().persist()
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