Shapeless：这两种实例派生方法有什么区别？

Question

谁能解释一下这两种类型类实例派生方法之间的区别（特别是对于 Option[A]）？

1.

trait MyTrait[A] {...}

object MyTrait extends LowPriority {
 // instances for primitives
}

trait LowPriority extends LowestPriority {
 final implicit def generic[A, H <: HList](
    implicit gen: Generic.Aux[A, H],
    h: Lazy[MyTrait[H]]
  ): MyTrait[A] = ???

  final implicit val hnil: MyTrait[HNil] = ???

  final implicit def product[H, T <: HList](
    implicit h: Lazy[MyTrait[H]],
    t: Lazy[MyTrait[T]]
  ): MyTrait[H :: T] = ???
}

// special instances for Options
trait LowestPriority {
  implicit def genericOption[A, Repr <: HList](
    implicit gen: Generic.Aux[A, Repr],
    hEncoder: Lazy[MyTrait[Option[Repr]]]
  ): MyTrait[Option[A]] = ???

  implicit val hnilOption: MyTrait[Option[HNil]] = ???

  implicit def productOption1[H, T <: HList](
    implicit
    head: Lazy[MyTrait[Option[H]]],
    tail: Lazy[MyTrait[Option[T]]],
    notOption: H <:!< Option[Z] forSome { type Z }
  ): MyTrait[Option[H :: T]] = ???

  implicit def product2[H, T <: HList](
    implicit
    head: Lazy[MyTrait[Option[H]]],
    tail: Lazy[MyTrait[Option[T]]
  ): MyTrait[Option[Option[H] :: T]] = ???
}

trait MyTrait[A] {...}

object MyTrait extends LowPriority {
 // instances for primitives
}

trait LowPriority {
// deriving instances for options from existing non-option instances
 final implicit def forOption[A](implicit instance: MyTrait[A]): MyTrait[Option[A]] = ??? // <<<----

 final implicit def generic[A, H <: HList](
    implicit gen: Generic.Aux[A, H],
    h: Lazy[MyTrait[H]]
  ): MyTrait[A] = ???

  final implicit val hnil: MyTrait[HNil] = ???

  final implicit def product[H, T <: HList](
    implicit h: Lazy[MyTrait[H]],
    t: Lazy[MyTrait[T]]
  ): MyTrait[H :: T] = ???
}

我都试过了，它们都正常工作，但我不确定它们是否会在所有情况下产生相同的结果（也许我错过了一些东西）。

我们真的需要LowestPriority 实例吗？ 如果我会说第一种方法给了我们更多的灵活性，我说得对吗？

Answer 1

我假设“正常工作”是指“已编译”或“适用于一些简单的用例”。

您的两个示例都处理通用产品类型，但不涉及通用总和类型，因此没有风险，例如Option[A] 可以使用Some[A] :+: None :+: CNil 派生，这会产生一些歧义。所以（据我所知）你可以写第二个版本：

trait MyTrait[A] {...}

object MyTrait extends LowPriority {
 // instances for primitives

// deriving instances for options from existing non-option instances
 final implicit def forOption[A](implicit instance: MyTrait[A]): MyTrait[Option[A]] = ??? 
}

trait LowPriority {
// <<<----
 final implicit def hcons[A, H <: HList](
    implicit gen: Generic.Aux[A, H],
    h: Lazy[MyTrait[H]]
  ): MyTrait[A] = ???

  final implicit val hnil: MyTrait[HNil] = ???

  final implicit def product[H, T <: HList](
    implicit h: Lazy[MyTrait[H]],
    t: Lazy[MyTrait[T]]
  ): MyTrait[H :: T] = ???
}

它会正确地推导出东西。

但是 1. 和 2. 有什么不同呢？

在第二个版本中，如果可以为A 推导，则可以推导MyTrait[Option[A]]，并且可以推导任何A，即原始/选项/产品 - 所以Option[Option[String]]、Option[String] 和Option[SomeCaseClass]应该都可以。如果此SomeCaseClass 包含Options 的字段或Options 等其他案例类，它也应该工作。

版本 1. 略有不同：

• 起初您正在寻找原语
• 然后您尝试为产品派生（例如，Option 不会在此处处理）
• 然后你做了一些奇怪的事情：
  • genericOption 假设您创建了一个Option[Repr]，然后我猜想使用Repr 映射它
  • 为了构建 Repr，您需要使用 Option[HNil] 并使用 productOption 在 Option 中添加类型，如果有人使用 Option 作为字段，则会中断
  • 所以你通过在特殊情况下添加Option 来“修复”它product2

我猜，您只针对案例类进行了测试，因为第一个版本不适用于：

• Option 用于基元（Option[String]、Option[Int] 或您定义为基元的任何内容）
• 嵌套选项 (Option[Option[String]])
• 自定义定义类型的选项，这些类型不是案例类但具有手动定义的实例：

  class MyCustomType
  object MyCustomType {
    implicit val myTrait: MyTrait[MyCustomType]
  }
  implicitly[Option[MyCustomType]]
  

因此，使用implicit def forOption[A](implicit instance: MyTrait[A]): MyTrait[Option[A]] 的任何解决方案都更简单、更安全。

根据您直接放入伴随的低优先级隐式中的内容，可能需要也可能不需要：

• 如果您定义了副产品，则手动支持例如Option、List、Either 可能与无形派生的冲突
• 如果您在其伴生对象中为某些类型手动实现 MyTrait 隐式，那么它将具有与直接在 MyTrait 中的隐式相同的优先级 - 所以如果它可以使用 shapeless 派生，您可能会遇到冲突

出于这个原因，将无形隐式放在LowPriorityImplicits 中是有意义的，但将原语和用于 List、Option、Either 等的手动编解码器直接放在伴侣中。也就是说，除非你定义了一些，例如Option[String] 直接隐含在同伴中，这可能与“Option[A] with implicit for A”发生冲突。

由于我不知道您的确切用例，我无法确定，但我可能会采用秒方法，或者很可能采用我在上面的 sn-p 中实现的方法。

Answer 2

实际上，如果没有右手边和实际实现，就很难说。

从您提供的信息来看，这两个类型类的行为并不相同。

例如，在第一种方法中，您会考虑一些特殊情况，因此理论上您可以在特殊情况下以不同方式重新定义一些一般行为。

顺便说一下，Option[A] 是 Some[A] 和 None.type 的副产品（List[A] 是 scala.::[A] 和 Nil.type 的副产品），有时为副产品派生类型类比为Option[A]（或List[A]）。