Scala：使用具体类型实现 Map

我在 Scala 类型系统中遇到了某种怪癖，这让我有点困惑。我正在尝试创建一个扩展 Map[String,String] 的类，但我不太清楚如何以编译器接受的方式实现 + 方法。

这是我现在的代码：

class ParamMap(val pairs:List[(String,String)] = Nil) extends Map[String,String] {

  lazy val keyLookup = Map() ++ pairs

  override def get(key: String): Option[String] = keyLookup.get(key)
  override def iterator: Iterator[(String, String)] = pairs.reverseIterator

  /**
   * Add a key/value pair to the map
   */
  override def + [B1 >: String](kv: (String, B1)) = new ParamMap(kv :: pairs)

  /**
   * Remove all values for the given key from the map
   */
  override def -(key: String): ParamMap  = new ParamMap(pairs.filterNot(_._1 == key))

  /**
   * Remove a specific pair from the map
   */
  def -(kv: (String, String)) : ParamMap = new ParamMap(pairs - kv)
}

Scala 告诉我：

type mismatch;  found: (String, B1)  required: (String, String)

我相信这是因为 B1 被允许成为 String 的子类型，但我的构造函数只需要一个 String （？）。我最初的尝试是：

override def +(kv: (String, String)) = new ParamMap(kv :: pairs)

但这会抱怨，因为类型签名与特征不匹配：

class ParamMap needs to be abstract, since method + in trait Map of type [B1 >: String](kv: (String, B1))scala.collection.immutable.Map[String,B1] is not defined
method + overrides nothing

我是 Scala 的新手，我认为我对类型系统的工作原理感到有些困惑。也许我会尝试搞乱选角，但我有一种感觉，可能会有一种“更好的方法”，如果我知道的话，将来会省去很多麻烦。

有任何想法吗？

有关 Scala 类型系统的一些背景知识。

• 语法B1 >: String意思是B1 is a 超型 of String. So B1不太具体，并且不能转换为String。反过来，B1 <: String将是一个subtype关系。

• 的定义Map特质是Map [A, +B], where A代表密钥的类型和B值的类型。这+B符号表示Map is 协变在密钥类型中，这意味着T <: S暗示Map[A, T] <: Map[A, S].

• 完整类型Map.+方法是+ [B1 >: B] (kv: (A, B1)): Map[A, B1]。协方差为B使用某种力量B1 >: B。这是它如何工作的示例：给定地图m: Map[String, String]添加类型不太具体的键值对kv : (String, Any)将导致地图不太具体，(m + kv): Map[String, Any].

最后一点说明了您的问题ParamMap定义。根据Map接口，应该能够添加类型的键Any到类型的地图ParamMap <: Map[String, String]并得到一个Map[String, Any]。但你试图定义ParamMap.+总是回来ParamMap[String, String]，这与Map.+.

解决问题的一种方法是给出ParamMap显式类型参数，类似于（警告未经测试），

class ParamMap[B](val pairs:List[(String,String)] = Nil) extends Map[String, B] {
  ...
  override def + [B1 >: B](kv: (String, B1)) = new ParamMap[B1](kv :: pairs)
}

但这可能不是您想要的。我认为没有办法将值类型修复为String并实施Map[String, String]界面。

鉴于上述所有内容，为什么您答案中的代码可以编译？您实际上已经发现了 Scala 模式匹配的局限性（不健全），它可能导致运行时崩溃。这是一个简化的示例：

def foo [B1 >: String](x: B1): Int = {
  val (s1: Int, s2: Int) = (x, x)
  s1
}

虽然可以编译，但它没有做任何有用的事情。事实上，它总是会崩溃MatchError:

scala> foo("hello")
scala.MatchError: (hello,hello) (of class scala.Tuple2)
    at .foo(<console>:9)
    at .<init>(<console>:10)
    at .<clinit>(<console>)
    ...

在你的回答中，你基本上告诉编译器将B1实例到一个String，如果转换不起作用，您将遇到运行时崩溃。相当于不安全的强制转换，

(value: B1).asInstanceOf[String]