Scala typeclass 设计模式

前言

 本文的写作的灵感主要是看了这个视频 : Tutorial: Typeclasses in Scala with Dan Rosen

加上查阅了相关的资料，觉得可以写一篇博客，再加上也很久没写博客了。本文的主要内容是根据参考资料

对typeclass的解释再加上自己的一点点理解，代码会借（cao）鉴（xi）资料中的例子（不过代码会稍作修改）。

正文

typeclass定义

  首先简单看看维基上对于typeclass的定义："In computer science, a type class is a type system 

construct that supports ad hoc polymorphism." 这个“ad hoc polymorphism”（特质多态）其实也被

称作函数重载或运算符重载。

  在scala中采用typeclass模式有什么有优点呢？总的来说就是：代码易扩展；代码写得好看。

在例子中理解 typeclass

  以下用到的代码均借鉴自[2] 。

首先我们来看看两个 ADT 的定义：

  就是定义了一个表达式ADT，还有Json ADT。

   然后还有给表达式赋值的和输出Json的两个object :

       简单测试一下：

     然后现在想添加一个功能，就是给定某个类型的对象，获得该对象的json字符串。面向对象的做法是

声明一个JsonConvertible接口，然后让有需要类型去继承该接口，实现 convertToJson 方法。

  现在想让Expression类型的对象都能转成Json类型，那么就是每个Expression类型都要去实现

converToJson方法。

  然后我们可以简单测试一下：

  然后现在问题来了，我们想保持Expression接口尽量的轻量，不想有太多的依赖，而且如果现在又要增加

一个新的trait那么Number、Multiply和Divide三个类又要去实现这个接口的方法。或者如果Expression是属于

第三方的库，无法修改来继承JsonConvertible怎么办？

  这时候继承多态不适用了，我们要用特质多态来解决这个问题。

  我们先来看看新的write函数定义，现在我们新加了一个helper类JsonConverter，这个类实现了

把value转化为Json类型的方法。然后我们来看看现在这么做的好处：

      我们可以看到，现在Expression可以保持原来的样子，并且把Expression转化为Json的逻辑与

Expression的实现分开了。简单测试一下：        

  so far so good。但是现在想再进一步使实现更简洁一些，这个JsonConverter其实并不一定要

显式的传入，我们可以借助scala的implicit来实现。

  就是在原来的基础上作些小修改，把expressionJsonConverter改为implicit，还有write函数

改为curry，conv参数改为implicit。简单测试一下：

      更进一步我们可以用scala中的context bound来改写代码。

      context bound 的表达形式是 A : B，意思是在上下文中存在隐式的 B[A] 类型的对象。刚开始

接触的时候我觉得context bound 和 view bound很像， A <% B，view bound的意思你可以把

A当作B来用，上下文中需要存在一个A到B的隐式转换。

  ok,到此就是scala type class的简单介绍，视频中后面还有关于Expression和Json的重构并扩展到

Int和Tuple上，有兴趣的可以看看。    

相关资料

[1] What are type classes in Scala useful for?

[2] Tutorial: Typeclasses in Scala with Dan Rosen

[3] The Neophyte's Guide to Scala Part 12: Type Classes

[4] Type class