什么是 Scala 上下文和视图边界？

Question

简单来说，上下文和视图边界是什么，它们之间有什么区别？

一些易于遵循的示例也很棒！

Answer 1

我认为这已经被问到了，但是，如果是这样，这个问题在“相关”栏中并不明显。 所以，这里是：

什么是视图边界？

视图边界是 Scala 中引入的一种机制，用于启用某种类型A就好像它是某种类型B 。 典型的语法是这样的：

def f[A <% B](a: A) = a.bMethod

换句话说， A应该有一个到B的隐式转换可用，以便可以在A类型的对象上调用B方法。 标准库中视图边界的最常见用法（无论如何在 Scala 2.8.0 之前）是Ordered ，如下所示：

def f[A <% Ordered[A]](a: A, b: A) = if (a < b) a else b

因为可以将A转换为Ordered[A] ，并且因为Ordered[A]定义了方法<(other: A): Boolean ，所以我可以使用表达式a < b 。

请注意，不推荐使用视图边界，您应该避免使用它们。

什么是上下文绑定？

上下文边界是在 Scala 2.8.0 中引入的，通常与所谓的类型类模式一起使用，这是一种模拟 Haskell 类型类提供的功能的代码模式，但方式更为冗长。

虽然视图绑定可以用于简单类型（例如， A <% String ），但上下文绑定需要参数化类型，例如上面的Ordered[A] ，但与String不同。

上下文绑定描述的是隐式值，而不是视图绑定的隐式转换。 它用于声明对于某些类型A ，有一个B[A]类型的隐式值可用。 语法如下：

def f[A : B](a: A) = g(a) // where g requires an implicit value of type B[A]

这比视图边界更令人困惑，因为它并不清楚如何使用它。 Scala 中常见的用法示例如下：

def f[A : ClassManifest](n: Int) = new Array[A](n)

由于与类型擦除和数组的非擦除性质相关的神秘原因，参数化类型的Array初始化需要ClassManifest可用。

库中另一个非常常见的例子有点复杂：

def f[A : Ordering](a: A, b: A) = implicitly[Ordering[A]].compare(a, b)

这里， implicitly用于检索我们想要的隐式值，一种类型Ordering[A] ，该类定义了方法compare(a: A, b: A): Int 。

我们将在下面看到另一种方法。

视图边界和上下文边界是如何实现的？

考虑到它们的定义，视图边界和上下文边界都是使用隐式参数实现的，这不足为奇。 实际上，我展示的语法是真正发生的事情的语法糖。 看看下面他们是如何脱糖的：

def f[A <% B](a: A) = a.bMethod
def f[A](a: A)(implicit ev: A => B) = a.bMethod

def g[A : B](a: A) = h(a)
def g[A](a: A)(implicit ev: B[A]) = h(a)

因此，很自然地，人们可以用完整的语法编写它们，这对于上下文边界特别有用：

def f[A](a: A, b: A)(implicit ord: Ordering[A]) = ord.compare(a, b)

视图边界有什么用？

视图边界主要用于利用我的库模式的皮条客模式，在您想以某种方式返回原始类型的情况下，通过这种模式可以向现有类“添加”方法。 如果您不需要以任何方式返回该类型，那么您就不需要视图边界。

视图绑定使用的经典示例是处理Ordered 。 请注意， Int不是Ordered ，例如，尽管存在隐式转换。 前面给出的示例需要一个视图边界，因为它返回未转换的类型：

def f[A <% Ordered[A]](a: A, b: A): A = if (a < b) a else b

如果没有视图边界，此示例将无法工作。 但是，如果我要返回另一种类型，则不再需要视图绑定：

def f[A](a: Ordered[A], b: A): Boolean = a < b

此处的转换（如果需要）发生在我将参数传递给f ，因此f不需要知道它。

除了Ordered之外，库中最常见的用法是处理String和Array ，它们是 Java 类，就像它们是 Scala 集合一样。 例如：

def f[CC <% Traversable[_]](a: CC, b: CC): CC = if (a.size < b.size) a else b

如果试图在没有视图边界的情况下执行此操作，则String的返回类型将是WrappedString (Scala 2.8)，对于Array 。

即使该类型仅用作返回类型的类型参数，也会发生同样的事情：

def f[A <% Ordered[A]](xs: A*): Seq[A] = xs.toSeq.sorted

上下文边界有什么用？

上下文边界主要用于所谓的类型类模式，作为对 Haskell 类型类的引用。 基本上，该模式通过一种隐式适配器模式使功能可用，从而实现了继承的替代方案。

经典的例子是 Scala 2.8 的Ordering ，它取代了整个 Scala 库中的Ordered 。 用法是：

def f[A : Ordering](a: A, b: A) = if (implicitly[Ordering[A]].lt(a, b)) a else b

虽然你通常会看到这样写：

def f[A](a: A, b: A)(implicit ord: Ordering[A]) = {
    import ord.mkOrderingOps
    if (a < b) a else b
}

这利用了Ordering内部的一些隐式转换，这些转换支持传统的运算符样式。 Scala 2.8 中的另一个例子是Numeric ：

def f[A : Numeric](a: A, b: A) = implicitly[Numeric[A]].plus(a, b)

一个更复杂的例子是CanBuildFrom的新集合用法，但已经有一个很长的答案，所以我会在这里避免它。 而且，如前所述，还有ClassManifest用法，它是初始化没有具体类型的新数组所必需的。

与 typeclass 模式绑定的上下文更有可能被您自己的类使用，因为它们可以实现关注点分离，而通过良好的设计可以在您自己的代码中避免视图边界（它主要用于绕过其他人的设计） ）。

虽然它已经有很长一段时间了，但上下文边界的使用在 2010 年才真正开始流行，现在在 Scala 的大多数最重要的库和框架中都在一定程度上被发现。 不过，最极端的例子是 Scalaz 库，它为 Scala 带来了 Haskell 的许多强大功能。 我建议阅读 typeclass 模式以更熟悉它的所有使用方式。

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