使用子类的类型实现特征方法

Question

我想要一个特征Foo来提供transform可以对其应用函数的方法。另外，我想强制实现类具有一种increment可以某种方式转换对象的方法。天真的解决方案：

trait Foo {
  def transform(fun: Foo => Foo): Foo = fun(this)
  def increment(n: Int): Foo
}

case class A(a: Int) extends Foo {
  // expecting available: transform(fun: A => A): A
  // to be implemented: increment(n: Int): A
  ...
}

上面将无法工作......继承transform仍预计Foo => Foo，不A => A和increment仍想返回Foo，没有A。

再尝试一次：

trait Foo {
  def transform[C <: Foo](fun: C => C): C = fun(this.asInstanceOf[C])
  def increment[C <: Foo](n: Int): C
}

case class A(a: Int) extends Foo {
  def increment(n: Int) = A(a + n)
}

A 将无法编译-仍会抱怨签名。

取出increment功能，进行转换即可。但是asInstanceOf看起来有点不安全。另外，我需要显式提供type参数给transform：

val a = A(1)
a.transform[A](x => x.copy(x.a + 1)) // returns A(2)

我想知道是否有一种聪明的方法来完成它。

Answer 1

获得所需内容的最直接方法是将类型参数上移至trait声明。那给了trait Foo[C]{...}。但是，copy在您的代码中transform仍然无法使用，因为Foo特质对扩展它的任何内容一无所知。您可以通过自我输入为它提供更多信息：

trait Foo[C] {
  this: C =>
    def transform(fun: C => C): C = fun(this)
    def increment(n: Int): C
}

case class A(a: Int) extends Foo[A] {
  def increment(n: Int) = A(a + n)
}

在A extends Foo[A]这里使用有点尴尬，但是它可以工作，因为现在扩展时Foo，它将类型信息提供回特征。但是，这仍然有点尴尬。事实证明，有一种称为类型类的技术，我们可以在这里使用它来潜在地改善性能。首先，设置您的特质。在类型类中，每种类型恰好有一个trait的实现，因此每种方法还应采用您要对其进行操作的实例：

trait Foo[C] {
  def transform(c: C)(f: C => C): C
  def increment(c: C, inc: Int): C
}

接下来，在伴随对象中，为您关心的类型设置typeclass实例：

case class A(a: Int)

object Foo {
  implicit val ATransform = new Foo[A] {
    def transform (base: A)(f: A => A) = f(base)
    def increment(base: A, inc: Int) = A(base.a+inc)
  }

  //Convenience function for finding the instance for a type.
  //With this, Foo[A] is equivalent to implicitly[Foo[A]]
  def apply[C](implicit foo: Foo[C]) = foo
}

现在我们可以使用类型类，如下所示：

val b = A(3)
Foo[A].transform(b)(x=>x.copy(a=x.a+1)) //A(4)
Foo[A].increment(b,5) //A(8)