json - 我应该如何在Scala中指定类似JSON的非结构化数据的类型？

Question

我正在考虑将一个非常简单的文本模板库移植到scala，主要是作为学习该语言的练习。该库目前同时在Python和Javascript中实现，其基本操作或多或少可以归结为以下内容(在python中):

template = CompiledTemplate('Text {spam} blah {eggs[1]}')
data = { 'spam': 1, 'eggs': [ 'first', 'second', { 'key': 'value' }, true ] }
output = template.render(data)

在Scala中，这都不是很难做到的，但是我不清楚的是如何最好地表达data参数的静态类型。

基本上，此参数应该能够包含您在JSON中发现的各种东西:一些原语(字符串，整数， bool 值，空值)或零个或多个项目的列表，或零个或多个项目的映射。 (出于这个问题的目的，可以将 map 限制为具有字符串键，这似乎是Scala始终喜欢事物的方式。)

我最初的想法只是将Map[string, Any]用作顶级对象，但这对我来说似乎并不完全正确。实际上，我不想在其中添加任何类的任意对象。我只需要上面概述的元素。同时，我认为在Java中我真正能够获得的最接近的应该是Map<String, ?>，而且我知道Scala的一位作者设计了Java的泛型。

我特别好奇的一件事是，具有类似类型系统的其他功能语言如何处理此类问题。我有一种感觉，我真正想在这里提出的是一组可以进行模式匹配的案例类，但是我无法完全想象它的外观。

我在Scala中进行了编程，但是老实说，我的眼睛开始对协方差/协方差东西感到有些呆滞，我希望有人可以向我更清楚和简洁地说明这一点。

Answer 1

您发现需要某种案例类来对数据类型进行建模。在函数式语言中，这些类型的事情称为“抽象数据类型”，您可以通过谷歌搜索一点来了解有关Haskell如何使用它们的全部信息。 Scala相当于Haskell的ADT使用密封的特征和案例类。

让我们看一下Scala标准库或《 Scala编程》一书中的rewrite of the JSON parser combinator。它使用抽象数据类型JsValue来表示JSON值，而不是使用Map [String，Any]表示JSON对象，而不是使用Any来表示任意JSON值。 JsValue有几种子类型，表示可能的JSON值类型:JsString，JsNumber，JsObject，JsArray，JsBoolean(JsTrue，JsFalse)和JsNull。

处理这种形式的JSON数据涉及模式匹配。由于JsValue是密封的，因此如果您未处理完所有情况，编译器都会警告您。例如，toJson的代码(该方法采用JsValue并返回该值的String表示形式)如下所示:

  def toJson(x: JsValue): String = x match {
    case JsNull => "null"
    case JsBoolean(b) => b.toString
    case JsString(s) => "\"" + s + "\""
    case JsNumber(n) => n.toString
    case JsArray(xs) => xs.map(toJson).mkString("[",", ","]")
    case JsObject(m) => m.map{case (key, value) => toJson(key) + " : " + toJson(value)}.mkString("{",", ","}")
  }

模式匹配不仅可以确保我们处理每种情况，还可以从其JsType中“解包”基础值。它提供了一种类型安全的方式来知道我们已经处理了每种情况。

此外，如果您在编译时知道要处理的JSON数据的结构，则可以执行n8han's extractors之类的非常酷的事情。非常强大的功能，请查看。