Scala模式匹配怎么使用

# Scala模式匹配怎么使用

模式匹配（Pattern Matching）是Scala中极具表现力的核心特性之一，它结合了条件判断、数据解构和类型检查，能大幅简化复杂逻辑的代码实现。本文将介绍Scala模式匹配的基本语法、常见用法和进阶技巧。

## 1. 基础语法

模式匹配通过`match`关键字实现，其基本结构如下：

```scala
value match {
  case pattern1 => expression1
  case pattern2 => expression2
  // ...
  case _ => defaultExpression // 通配符匹配
}

示例：匹配值

val day = "Monday"
day match {
  case "Monday" => println("工作日开始")
  case "Sunday" => println("周末")
  case _ => println("其他日子")
}

2. 类型匹配

Scala可以匹配值的类型，这在处理多态时特别有用：

def process(x: Any): String = x match {
  case s: String => s"字符串: $s"
  case i: Int => s"整数: $i"
  case _ => "未知类型"
}

3. 解构匹配

匹配case class

case class Person(name: String, age: Int)

val p = Person("Alice", 30)
p match {
  case Person(n, a) => println(s"$n, $a岁")
}

匹配集合

val list = List(1, 2, 3)
list match {
  case Nil => println("空列表")
  case head :: tail => println(s"头元素: $head")
}

4. 模式守卫

通过if添加条件判断：

val num = 15
num match {
  case n if n < 10 => println("小于10")
  case n if n > 10 => println("大于10")
}

5. 密封类匹配

使用sealed修饰的类能在编译期检查匹配完整性：

sealed trait Shape
case class Circle(r: Double) extends Shape
case class Rectangle(w: Double, h: Double) extends Shape

def area(s: Shape) = s match {
  case Circle(r) => math.Pi * r * r
  case Rectangle(w, h) => w * h
  // 编译器会警告未处理所有可能情况
}

6. 高级用法

提取器模式

通过实现unapply方法自定义匹配逻辑：

object Even {
  def unapply(n: Int): Option[Int] = 
    if (n % 2 == 0) Some(n) else None
}

42 match {
  case Even(n) => println(s"偶数: $n")
}

最佳实践

1. 总是包含通配符case _避免MatchError
2. 对密封类实现完整模式匹配
3. 优先使用case class而非元组提高可读性

模式匹配是Scala函数式编程的核心工具，合理使用可以让代码更简洁、更安全。 “`

（全文约650字）