scala - 在 Shapeless 中实现路径相关的 map 类型

Question

我想将包含从外部到内部的路径相关类型映射的映射放在一起:

import shapeless._
import shapeless.ops.hlist._

abstract class Outer {
  type Inner
  def inner: Inner
}

private case class Derp(hl: HList) {
  def get(outer: Outer): outer.Inner = hl.select[outer.Inner]
  def put(outer: Outer)(inner: outer.Inner): Derp = Derp(hl :: inner :: HNil)
  def delete(outer: Outer)(c: outer.Inner): Derp = ???
}

理论是，通过使用 HList，我可以避免使用类型选择器，并确保程序只能获取由 Outer 创建的 Inner 实例。

这可能吗，甚至是个好主意？大多数 HList 问题似乎都是关于 arity 和 case classes，我觉得我在跳出框框。

请注意，我知道 https://stackoverflow.com/a/30754210/5266但这个问题特别是关于 Shapeless HList 实现的——我不知道如何从 HList 中删除元素并可能返回 Option[outer.Inner]。

Answer 1

首先，您几乎肯定需要参数化 Derp:

case class Derp[L <: HList](hl: L)

这是因为无论何时你有一个 Derp，编译器都需要知道它的静态 HList 类型是什么，以便做任何有用的事情。

HList 类型对列表中每个类型的信息进行编码——比如

type Foo = Int :: String :: Boolean :: HNil

只要您说hl: HList，该信息就会丢失。

接下来，您需要正确指定操作的返回类型:

def get[O <: Outer](o: O)(implicit selector: Selector.Aux[L, o.type, o.Inner]): o.Inner = selector(hl)

def put[O <: Outer](o: O)(i: o.Inner): Derp[FieldType[o.type, o.Inner] :: L] = copy(hl = field[o.type](i))

这是用 Outer 的类型“标记”每个 Inner 值，因此您可以稍后检索它(这就是 Selector.Aux 确实如此)。 Shapeless 中所有有趣的东西都是通过它附带的类型类(或您自己定义的)发生的，并且它们依赖于类型信息来工作。因此，您可以在操作中保留的类型信息越多，操作就越容易。

在这种情况下，您将永远不会返回 Option，因为如果您尝试访问不在映射中的值，它将无法编译。这通常是您使用 HList 的目的，我不确定它是否符合您的用例。

Shapeless 也有 HMap，它像普通的 Map 一样使用键值映射。区别在于每个键类型可以映射到不同的值类型。这似乎更符合您的用例，但它的组织方式有点不同。要使用 HMap，您需要定义一个关系，作为类型函数。类型函数是具有依赖类型的类型类:

trait MyRelation[Key] {
  type Value
}

object MyRelation {
  type Aux[K, V] = MyRelation[K] { type Value = V }

  implicit val stringToInt: Aux[String, Int] = new MyRelation[String] { type Value = Int }
  implicit val intToBool: Aux[Int, Boolean] = new MyRelation[Int] { type Value = Boolean }

}

现在您可以在 MyRelation 上定义一个 HMap，因此当您使用 String 键时，您将添加/检索 Int 值，当您使用 Int 键时，您将添加/检索 Boolean 值:

val myMap = HMap[MyRelation.Aux]("Ten" -> 10, 50 -> true)
val myMap2 = myMap + ("Fifty" -> 50)
myMap2.get("Ten") // Some(10), statically known as Option[Int]
myMap2.get(44)    // None, statically known as Option[Boolean]

这与您的示例有点不同，因为您有一个具有依赖类型的值，并且您希望使用外部类型作为键，使用内部类型作为值。通过使用 K#Inner =:= V 作为关系，也可以将此表示为 HMap 的关系。但它通常会因不起作用而让您感到惊讶，因为依赖于路径的类型很棘手并且实际上取决于外部的具体子类型(这将需要大量样板文件)或单例类型(这将很难在不丢失必要的情况下传递)类型信息)。