此文档页面特定于 Scala 3,可能涵盖 Scala 2 中不可用的新概念。除非另有说明,本页中的所有代码示例都假定您使用的是 Scala 3。
以前,Scala 具有通用相等性:可以使用 ==
和 !=
将任何类型的两个值进行比较。这是因为 ==
和 !=
是根据 Java 的 equals
方法实现的,该方法还可以比较任何两个引用类型的值。
通用相等性很方便,但也很危险,因为它会破坏类型安全性。例如,假设在重构后,您留下了一个错误的程序,其中值 y
的类型为 S
,而不是正确的类型 T
val x = ... // of type T
val y = ... // of type S, but should be T
x == y // typechecks, will always yield false
如果将 y
与类型为 T
的其他值进行比较,程序仍然会进行类型检查,因为所有类型的值都可以相互比较。但它可能会产生意外的结果并在运行时失败。
类型安全编程语言可以做得更好,多重相等性是一种选择加入的方式,可以使通用相等性更安全。它使用二进制类型类 CanEqual
来表示可以将两种给定类型的值进行比较。
允许比较类实例
默认情况下,在 Scala 3 中,您仍然可以创建这样的相等性比较
case class Cat(name: String)
case class Dog(name: String)
val d = Dog("Fido")
val c = Cat("Morris")
d == c // false, but it compiles
但是使用 Scala 3,您可以禁用此类比较。通过 (a) 导入 scala.language.strictEquality
或 (b) 使用 -language:strictEquality
编译器标志,此比较不再编译
import scala.language.strictEquality
val rover = Dog("Rover")
val fido = Dog("Fido")
println(rover == fido) // compiler error
// compiler error message:
// Values of types Dog and Dog cannot be compared with == or !=
启用比较
有两种方法可以使用 Scala 3 CanEqual
类型类启用此比较。对于像这样的简单情况,您的类可以派生 CanEqual
类
// Option 1
case class Dog(name: String) derives CanEqual
如您在几分钟后所见,当您需要更大的灵活性时,您还可以使用此语法
// Option 2
case class Dog(name: String)
given CanEqual[Dog, Dog] = CanEqual.derived
这两种方法中的任何一种现在都允许将 Dog
实例相互比较。
一个更真实的例子
在一个更真实的例子中,假设您有一个在线书店,并且希望允许或不允许比较实体印刷书籍和有声读物。使用 Scala 3,您可以首先启用多重相等性,如前一个示例所示
// [1] add this import, or this command line flag: -language:strictEquality
import scala.language.strictEquality
然后像往常一样创建您的域对象
// [2] create your class hierarchy
trait Book:
def author: String
def title: String
def year: Int
case class PrintedBook(
author: String,
title: String,
year: Int,
pages: Int
) extends Book
case class AudioBook(
author: String,
title: String,
year: Int,
lengthInMinutes: Int
) extends Book
最后,使用 CanEqual
定义您要允许的比较
// [3] create type class instances to define the allowed comparisons.
// allow `PrintedBook == PrintedBook`
// allow `AudioBook == AudioBook`
given CanEqual[PrintedBook, PrintedBook] = CanEqual.derived
given CanEqual[AudioBook, AudioBook] = CanEqual.derived
// [4a] comparing two printed books works as desired
val p1 = PrintedBook("1984", "George Orwell", 1961, 328)
val p2 = PrintedBook("1984", "George Orwell", 1961, 328)
println(p1 == p2) // true
// [4b] you can’t compare a printed book and an audiobook
val pBook = PrintedBook("1984", "George Orwell", 1961, 328)
val aBook = AudioBook("1984", "George Orwell", 2006, 682)
println(pBook == aBook) // compiler error
最后一行代码导致此编译器错误消息
Values of types PrintedBook and AudioBook cannot be compared with == or !=
这就是多重相等性在编译时捕获非法类型比较的方式。
启用“PrintedBook == AudioBook”
它按预期工作,但在某些情况下,您可能希望允许比较实体书和有声读物。当您需要此功能时,请创建这两个额外的相等性比较
// allow `PrintedBook == AudioBook`, and `AudioBook == PrintedBook`
given CanEqual[PrintedBook, AudioBook] = CanEqual.derived
given CanEqual[AudioBook, PrintedBook] = CanEqual.derived
现在,您可以将实体书与有声读物进行比较,而不会出现编译器错误
println(pBook == aBook) // false
println(aBook == pBook) // false
实现“equals”以使其真正起作用
虽然现在允许这些比较,但它们将始终为 false
,因为它们的 equals
方法不知道如何进行这些比较。因此,解决方案是为每个类覆盖 equals
方法。例如,当您覆盖 AudioBook
的 equals
方法时
case class AudioBook(
author: String,
title: String,
year: Int,
lengthInMinutes: Int
) extends Book:
// override to allow AudioBook to be compared to PrintedBook
override def equals(that: Any): Boolean = that match
case a: AudioBook =>
this.author == a.author
&& this.title == a.title
&& this.year == a.year
&& this.lengthInMinutes == a.lengthInMinutes
case p: PrintedBook =>
this.author == p.author && this.title == p.title
case _ =>
false
你现在可以将 AudioBook
与 PrintedBook
比较
println(aBook == pBook) // true (works because of `equals` in `AudioBook`)
println(pBook == aBook) // false
目前,PrintedBook
书籍没有 equals
方法,因此第二次比较返回 false
。要启用该比较,只需在 PrintedBook
中覆盖 equals
方法。
你可以在参考文档中找到有关 多重相等性 的更多信息。