Scala类型类最佳实践

Question

我正在阅读并通过使用类型类来解决这个问题,并且我从Shapeless指南中找到了这种定义类型类的方法:

所以这里是一个例子:

object CsvEncoder {
  // "Summoner" method
  def apply[A](implicit enc: CsvEncoder[A]): CsvEncoder[A] =
    enc
  // "Constructor" method
  def instance[A](func: A => List[String]): CsvEncoder[A] =
    new CsvEncoder[A] {
      def encode(value: A): List[String] =
        func(value)
      }
    // Globally visible type class instances
}

我不明白需要申请方法吗？在上面这个背景下它做了什么？

稍后,该指南描述了如何创建类型类实例:

implicit val booleanEncoder: CsvEncoder[Boolean] =
  new CsvEncoder[Boolean] {
    def encode(b: Boolean): List[String] =
      if(b) List("yes") else List("no") 
  } 

实际上缩写为:

implicit val booleanEncoder: CsvEncoder[Boolean] =
instance(b => if(b) List("yes") else List("no"))

所以现在我的问题是,这是如何工作的？我没有得到的是需要申请方法？

编辑:我发现了一篇博客文章,描述了创建类型类的步骤,如下所示:

1. 定义类型类合同特征Foo.
2. 使用辅助方法定义伴随对象Foo,其方式类似于隐式方法,以及通常从函数定义Foo实例的方法.
3. 定义定义一元或二元运算符的FooOps类.
4. 定义从Foo实例隐式提供FooOps的FooSyntax特征.

那么点数2,3和4的交易是什么？

Answer 1

大多数这些实践来自 Haskell（基本上模仿 Haskell 的类型类的意图是产生这么多样板的原因），其中一些只是为了方便。所以，

2）正如@Alexey Romanov 所提到的，伴随对象 withapply只是为了方便起见，因此implicitly[CsvEncoder[IceCream]]您可以只编写CsvEncoder[IceCream]（又名CsvEncoder.apply[IceCream]()），这将返回一个所需的类型类实例。

3)FooOps为 DSL 提供方便的方法。例如，你可以有类似的东西：

trait Semigroup[A] {
   ...
   def append(a: A, b: A)
}

import implicits._ //you should import actual instances for `Semigroup[Int]` etc.
implicitly[Semigroup[Int]].append(2,2)

但是有时候调用append(2,2)方法很不方便，所以提供一个符号别名是一个很好的做法：

  trait Ops[A] {
    def typeClassInstance: Semigroup[A]
    def self: A
    def |+|(y: A): A = typeClassInstance.append(self, y)
  }

  trait ToSemigroupOps {
    implicit def toSemigroupOps[A](target: A)(implicit tc: Semigroup[A]): Ops[A] = new Ops[A] {
      val self = target
      val typeClassInstance = tc
    }
  }

  object SemiSyntax extends ToSemigroupOps

4）您可以按如下方式使用它：

import SemiSyntax._ 
import implicits._ //you should also import actual instances for `Semigroup[Int]` etc.

2 |+| 2

如果你想知道为什么有这么多样板，为什么 scala 的implicit class语法不从头开始提供这个功能 - 答案是它implicit class实际上提供了一种创建 DSL 的方法 - 它只是不那么强大 - 它（主观上）更难提供操作别名，处理更复杂的调度（当需要时）等。

但是，有一个宏解决方案可以为您自动生成样板：https : //github.com/mpilquist/simulacrum。

关于您的CsvEncoder示例的另一个重点是，这instance是创建类型类实例的便捷方法，但它apply是“召唤”（要求）这些实例的快捷方式。因此，第一个用于库扩展器（一种实现接口的方法），另一个用于用户（一种调用为该接口提供的特定操作的方法）。

Answer 2

另一件要注意的事情是，在无形中，该apply方法不仅适用于更可爱的语法。

以这个 shapeless' 的简化版本Generic和一些 case class为例Foo。

trait Generic[T] {
  type Repr
}
object Generic {
  def apply[T](implicit gen: Generic[T]): Generic[T] { type Repr = gen.Repr } = gen

  /* lots of macros to generate implicit instances omitted */
}

case class Foo(a: Int, b: String)

现在，当我打电话时，Generic[Foo]我会得到一个类型为Generic[Foo] { type Repr = Int :: String :: HNil }. 但是如果我调用implicitly[Generic[Foo]]所有编译器知道的结果是它是一个Generic[Foo]. 换句话说： 的具体类型Repr丢失了，我不能用它做任何有用的事情。原因是implicitly实现如下：

def implicitly[T](implicit e: T): T = e

那个方法声明基本上是说：如果你要求一个，T我保证给你一个T，如果我找到一个，仅此而已。所以这意味着你必须询问implicitly[Generic[Foo] { type Repr = Int :: String :: HNil }]，这违背了自动推导的目的。