如何使用成员值扩展 Scala 集合？

Question

假设我有以下数据结构：

case class Timestamped[CC[M] < Seq[M]](elems : CC, timestamp : String)

所以它本质上是一个带有属性的序列——一个时间戳——附加到它上面。这很好用，我可以使用语法创建新实例

val t = Timestamped(Seq(1,2,3,4),"2014-02-25")
t.elems.head // 1
t.timestamp  // "2014-05-25"

语法笨拙，相反，我希望能够执行以下操作：

Timestamped(1,2,3,4)("2014-02-25")
t.head      // 1
t.timestamp // "2014-05-25"

timestamped 只是 Seq 的扩展，它是 SeqLike 的实现，具有单个属性 val timestamp : String。

这似乎很容易做到；只需使用 Seq 和 mixin TimestampMixin { val timestamp : String }。但我不知道如何创建构造函数。 我的问题是：如何在伴生对象中创建一个构造函数，创建一个带有额外成员值的序列？签名如下：

object Timestamped {
  def apply(elems: M*)(timestamp : String) : Seq[M] with TimestampMixin = ???
}

您会发现这并不简单；集合使用Builders 来实例化自己，所以我不能简单地调用构造函数来覆盖一些vals。

Answer 1

归根结底，Scala 集合是非常复杂的结构。扩展Seq 需要实现apply、length 和iterator 方法。最后，您可能最终会为List、Set 或其他东西复制现有代码。您可能还需要为您的收藏担心CanBuildFroms，如果您只想添加一个字段，我认为这最终是不值得的。

请考虑从您的 Timestamped 类型到 Seq 的隐式转换。

case class Timestamped[A](elems: Seq[A])(timestamp: String)

object Timestamped {
    implicit def toSeq[A](ts: Timestamped[A]): Seq[A] = ts.elems
}

现在，每当我尝试从Seq 调用方法时，编译器都会将Timestamped 隐式转换为Seq，我们可以正常进行。

scala> val ts = Timestamped(List(1,2,3,4))("1/2/34")
ts: Timestamped[Int] = Timestamped(List(1, 2, 3, 4))

scala> ts.filter(_ > 2)
res18: Seq[Int] = List(3, 4)

这里有一个主要缺点，就是在对原始的Timestamped 执行操作之后，我们现在卡在Seq 上。

Answer 2

反过来……扩展 Seq，它只有 3 个抽象成员：

  case class Stamped[T](elems: Seq[T], stamp: Long) extends Seq[T] {
    override def apply(i: Int) = elems.apply(i)
    override def iterator = elems.iterator
    override def length = elems.length
  }

  val x = Stamped(List(10,20,30), 15L)

  println(x.head)              // 10
  println(x.timeStamp)         // 15
  println(x.map { _ * 10})     // List(100, 200, 300)
  println(x.filter { _ > 20})  // List(30)

请记住，这仅在 Seq 对您的用例足够具体的情况下才有效，如果您以后发现需要更复杂的收集行为，这可能会变得站不住脚。

编辑：添加了更接近您尝试创建的签名的版本。不确定这是否对您有帮助：

  case class Stamped[T](elems: T*)(stamp: Long) extends Seq[T] {
    def timeStamp = stamp
    override def apply(i: Int) = elems.apply(i)
    override def iterator = elems.iterator
    override def length = elems.length
  }  

  val x = Stamped(10,20,30)(15L)

  println(x.head)              // 10
  println(x.timeStamp)         // 15
  println(x.map { _ * 10})     // List(100, 200, 300)
  println(x.filter { _ > 20})  // List(30)

elems 最终会成为一般创建的 WrappedArray。