用提取器替换案例类继承，保留 Scala 中的详尽检查

Question

我有一个简单的类层次结构，它表示一个类似图形的结构，其中具有使用案例类实现的几种不同类型的顶点：

sealed trait Node

sealed abstract case class Vertex extends Node
case class Arc extends Node

case class VertexType1 (val a:Int) extends Vertex
case class VertexType2 (val b:Int) extends Vertex

这允许我编写像这样的匹配块：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc"
  case _ : Vertex => "got vertex"
}

或像这样：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc"
  case c : Vertex => c match {
    case _ : VertexType1(a) => "got type 1 vertex " + a
    case _ : VertexType2(a) => "got type 2 vertex " + a
  }
}

请注意，此实现具有以下属性：

1）它允许编写区分弧和顶点的匹配块，但不能区分特定顶点类型，但也允许编写区分顶点类型的匹配块。

2) 在特定于顶点类型和非特定于顶点类型的匹配块中，检查模式匹配的详尽性。

但是，不推荐从案例类继承，编译器建议使用提取器来支持非叶节点上的匹配（即，在上面的示例中，区分弧和顶点，但不区分顶点类型）。

问题：是否可以在不使用案例类继承的情况下实现类似的类层次结构，但仍然在上面显示的两个用例中由编译器执行模式详尽性检查？

编辑：我已向 VertexType 类添加了一个构造函数参数，以便不仅仅对类型执行匹配。

我当前没有案例类的实现如下：

sealed trait Node

sealed abstract class Vertex extends Node
class Arc extends Node

class VertexType1 (val a:Int) extends Vertex
class VertexType2 (val b:Int) extends Vertex

object VertexType1 {
  def unapply (x : VertexType1) : Some[Int] = Some(x.a)
}

object VertexType2 {
  def unapply (x : VertexType2) : Some[Int] = Some(x.b)
}

测试代码：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc" 
  case v : Vertex => v match {
    case VertexType1(a) => "got vertex type 1 " + a 
  }
}

我期望在第二个块中出现关于非详尽匹配的警告（VertexType2 从未匹配），但没有。

实际上，2.9.0-RC3 之前的 Scala 编译器会产生我希望看到的警告，但以 RC3 开头的版本（包括 2.9.0 和 2.9.0-1）却不会，这相当令人困惑。

Answer 1

一般来说，这是无法做到的。

密封类是一种特殊情况（没有双关语），因为 scalac 在编译时知道可能有多少个匹配。

但是，由于提取器允许您运行任意代码，并且由于该死的停止问题，编译器无法保证在每种情况下您都会检查每种情况。考虑一下：

def test(foo: Int) {
  foo match {
    case IsMultipleOf8(n) => printf("%d was odd\n", n)
  }
}

这并不详尽，因为它不处理不是 8 倍数的数字，但编译器无法推断出（不在所有 Int 上运行提取器）仅某些类型的值Int 是 8 的倍数。

Answer 2

提取器使您可以像 scala 中的 case 类一样在模式匹配中使用它，但它们没有使用 case 修饰符时获得的其他标准实现。
但是这些额外的实现（尤其是 equals 的实现）使得案例类继承变得危险，因此它被弃用了。

然而，密封类是一个正交功能，无论您是否有案例类或提取器，您都可以使用它们。通过使用提取器，您不会即时获得标准实现，但因此您可以继承提取器 - 它们只是带有 unapply 和/或 unapplySeq 方法的普通类。

您在示例中所做的称为类型的模式匹配。如果您只想这样做，则不需要案例类和提取器。您可以在您想要的每一堂课上进行。所以你可以简单地删除大小写修饰符。

因此得出结论：模式的详尽性是通过密封类 hiracies 实现的。模式匹配是通过提取器和案例类来实现的，后者只是一个提取器，具有常用功能的吸引人的标准实现。
我希望这有帮助。

Answer 3

来自 scala-lang.org 的引用：

如果模式匹配的选择器是密封类的实例，则模式匹配的编译可能会发出警告，诊断给定的模式集并不详尽，即在运行时可能会引发 MatchError -时间。