Java 8 模式匹配?

2022-09-01 11:52:53

Java 8会像Scala和其他函数程序那样支持模式匹配吗?我正在将Java 8的Lambda功能放在一起。我找不到任何关于这个特定的函数式编程概念的东西。

我记得让我对函数式编程感兴趣的是快速排序实现,特别是与命令式编程的实现相比。


答案 1

我想你不是在谈论在字符串上应用正则表达式的模式匹配,而是在Haskell中应用的那样。例如,使用通配符:

head (x:_)  = x
tail (_:xs) = xs

Java 8本身不会支持这一点,但是,对于Lambda表达式,有一些方法可以做到这一点,例如用于计算阶乘:

public static int fact(int n) {
     return ((Integer) new PatternMatching(
          inCaseOf(0, _ -> 1),
          otherwise(  _ -> n * fact(n - 1))
     ).matchFor(n));
}

如何实现这一点,您将在此博客文章中找到更多信息:在Java中实现模式匹配


答案 2

在Java 8中,可以将模式匹配实现为库(利用lambda表达式),但不幸的是,我们仍然会缺少Haskell或Scala等语言的编译器穷举检查。

Cyclops-react有一个强大的模式匹配模块,它既为Java 8提供结构模式匹配,也通过保护提供模式匹配。

它提供了一个当/然后/否则DSL和匹配,包括解构是基于标准的Java谓词(所以匹配可以用来过滤流的例子)。

由警卫匹配

对于通过防护装置进行匹配,我们使用 whenGuard / then / 否则来清楚地显示情况是驱动测试,而不是被测对象的结构。

例如,对于基于防护的匹配,如果我们实现一个实现可匹配接口的Case类

 static class MyCase  implements Matchable{ int a; int b; int c;}

(顺便说一句,龙目岛可以非常方便地创建密封的案例类层次结构)

我们可以匹配它的内部值(如有必要,可以递归,也可以在各种其他选项中按类型进行匹配)。

  import static com.aol.cyclops.control.Matchable.otherwise;
  import static com.aol.cyclops.control.Matchable.whenGuard;

  new MyCase(1,2,3).matches(c->c.is(whenGuard(1,2,3)).then("hello"),
                               .is(whenGuard(4,5,6)).then("goodbye")
                               ,otherwise("goodbye")
                           );

如果我们有一个对象没有实现[Matchable][3],我们无论如何都可以强制它为Matchable,我们的代码会变成

Matchable.ofDecomposable(()->new MyCase(1,2,3)))
         .matches(c->c.is(whenGuard(1,2,3)).then("hello"),
                      .is(whenGuard(4,5,6)).then("goodbye")
                      ,otherwise("hello"));

如果我们不关心其中一个值,我们可以使用通配符

new MyCase(1,2,3).matches(c->c.is(whenGuard(1,__,3)).then("hello"),
                              .is(whenGuard(4,__,6)).then("goodbye")
                              ,otherwise("hello)
                           );

或者以递归方式解构一组嵌套的类

Matchable.of(new NestedCase(1,2,new NestedCase(3,4,null)))
                .matches(c->c.is(whenGuard(1,__,has(3,4,__)).then("2")
                 ,otherwise("default");

其中 NestedCase 看起来像这样 -

class NestedCase implemends Decomposable { int a; int b; NestedCase c; }

用户还可以使用 hamcrest 编写模式匹配表达式

 import static com.aol.cyclops.control.Matchable.otherwise;
 import static com.aol.cyclops.control.Matchable.then;
 import static com.aol.cyclops.control.Matchable.when;

 Matchable.of(Arrays.asList(1,2,3))
                .matches(c->c.is(when(equalTo(1),any(Integer.class),equalTo(4)))
                        .then("2"),otherwise("default"));

结构模式匹配

我们还可以匹配被测对象的确切结构。也就是说,与其使用 if/then 测试来查看结构是否恰好与我们的情况匹配,不如让编译器确保我们的情况与所提供对象的结构相匹配。这样做的DSL与基于防护的匹配几乎相同,但是我们使用当/then /否则清楚地显示对象结构驱动测试用例,反之亦然。

  import static com.aol.cyclops.control.Matchable.otherwise;
  import static com.aol.cyclops.control.Matchable.then;
  import static com.aol.cyclops.control.Matchable.when;

  String result =  new Customer("test",new Address(10,"hello","my city"))
                            .match()
                            .on$_2()
                            .matches(c->c.is(when(decons(when(10,"hello","my city"))),then("hello")), otherwise("miss")).get();

  //"hello"

从客户提取的地址对象在结构上匹配。客户和地址类在哪里看起来这个

@AllArgsConstructor
static class Address{
    int house;
    String street;
    String city;

    public MTuple3<Integer,String,String> match(){
        return Matchable.from(()->house,()->street,()->city);
    }
}
@AllArgsConstructor
static class Customer{
    String name;
    Address address;
    public MTuple2<String,MTuple3<Integer,String,String>> match(){
        return Matchable.from(()->name,()->Maybe.ofNullable(address).map(a->a.match()).orElseGet(()->null));
    }
}

cyclops-react 提供了一个 Matchables 类,该类允许针对常见 JDK 类型的结构模式匹配。


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