用在Scala中保留穷尽性检查的提取器替换case类继承

我有一个简单的类层次结构，它代表了一个类似图的结构，其中有几种不同类型的顶点，使用case类实现：

sealed trait Node
sealed abstract case class Vertex extends Node
case class Arc extends Node
case class VertexType1 (val a:Int) extends Vertex
case class VertexType2 (val b:Int) extends Vertex

这允许我写这样的匹配块：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc"
  case _ : Vertex => "got vertex"
}

或者像这样：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc"
  case c : Vertex => c match {
    case _ : VertexType1(a) => "got type 1 vertex " + a
    case _ : VertexType2(a) => "got type 2 vertex " + a
  }
}

请注意，此实现具有以下属性：

1）它允许编写区分圆弧和顶点的匹配块，但不能区分特定的顶点类型，也可以编写区分顶点类型的匹配块。

2）在顶点类型特定和非顶点类型特定匹配块中，检查模式匹配的穷尽性。

然而，不赞成从事例类继承，编译器建议使用提取器来支持非叶节点上的匹配（即，在上面的示例中，区分圆弧和顶点，但不区分顶点类型）。

问题是：是否有可能在不使用用例类继承的情况下实现类似的类层次结构，但仍然由编译器在上面显示的两个用例中执行模式穷尽性检查？

EDIT：我向VertexType类添加了一个构造函数参数，这样就不会只对类型执行匹配。

我目前没有案例类的实现如下：

sealed trait Node
sealed abstract class Vertex extends Node
class Arc extends Node
class VertexType1 (val a:Int) extends Vertex
class VertexType2 (val b:Int) extends Vertex
object VertexType1 {
  def unapply (x : VertexType1) : Some[Int] = Some(x.a)
}
object VertexType2 {
  def unapply (x : VertexType2) : Some[Int] = Some(x.b)
}

测试代码：

def test (x: Node) = x match {
  case _ : Arc => "got arc" 
  case v : Vertex => v match {
    case VertexType1(a) => "got vertex type 1 " + a 
  }
}

我预计在第二个块中会出现关于非穷举匹配的警告（VertexType2从未匹配），但没有。

实际上，2.9.0-RC3之前的Scala编译器会产生一个我希望看到的警告，但从RC3开始的版本（包括2.9.0和2.9.0-1）不会，这相当令人困惑

一般来说，这是不可能的。

密封类是一种特殊情况（并非双关语），因为scalac在编译时知道可能有多少匹配。

但是，由于提取器允许您运行任意代码，并且存在严重的停顿问题，编译器无法保证在任何情况下都会检查每个情况。考虑：

def test(foo: Int) {
  foo match {
    case IsMultipleOf8(n) => printf("%d was oddn", n)
  }
}

这并不详尽，因为它不处理不是8的倍数的数字，但编译器无法推断（如果不在所有Int上运行提取器）只有Int类型的一些值是8的倍数。

提取器使您可以像scala中的case类一样在模式匹配中使用它，但它们没有使用case修饰符时获得的其他标准实现。但是，使用这些额外的实现（尤其是equals的实现）会使case类继承变得危险，因此它受到了抨击。

然而，密封类是一个正交特性，无论是否有case类或提取器，都可以使用它们。通过使用提取器，您不会获得动态的标准实现，但因此您可以继承提取器——它们只是具有unply和/或unplySeq方法的普通类。

您在示例中所做的工作称为类型上的模式匹配。如果你只想这样做，你不需要case类，也不需要提取器。你可以在每一节课上都这样做。因此，您可以简单地删除大小写修饰符。

因此，可以得出结论：模式的穷尽性是通过封闭的类hirachies来实现的。模式匹配是通过提取器和case类实现的，后者只是一个提取器，具有常用函数的吸引人的标准实现。我希望这能有所帮助。

scala-lang.org的引文：

如果模式匹配的选择器是密封类的实例，则模式匹配的编译可能会发出警告，诊断给定的模式集不是详尽无遗的，即在运行时可能引发MatchError。

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