Java 或 Scala：在运行时创建新类型答案

【问题标题】：Java or Scala: creating new types at runtimeJava 或 Scala：在运行时创建新类型
【发布时间】：2011-12-09 11:16:44
【问题描述】：

如何在运行时定义新类型？我有一个工厂方法需要创建this.type 带有标记接口的新实例。标记接口在编译时没有混入。我需要找到一种方法来在运行时。

我正在使用 Scala，但我认为答案将足以涵盖 Java 和 Scala。

trait Fruit {
    def eat: this.type with Eaten = {
        getClass.getConstructors()(0).newInstance(Array()).asInstanceOf[this.type]; 
        // somehow this needs to return a new instance of this.type with the Eaten trait
        // note that "Apple with Eaten" is not a type that exists at compile-time
    }
}

trait Eaten // marker interface

class Apple extends Fruit

val apple1 = new Apple
val apple2 = a.eat // should return a new Apple with Eaten instance

def eater(eaten: Eaten) = ... // this function only accepts Eaten fruit

eater(apple1) // wont compile!
eater(apple2) // will compile!

【问题讨论】：

现在对 Scala 提出的要求可能太多了。另请参阅此问题stackoverflow.com/questions/4847869/…

标签： java scala reflection

【解决方案1】：

这是不可能的。当然，有一些方法可以在运行时创建新类：只需使用任何 bytecode 操作 library。但是this.type不是“this 的类”，而是this 的单例类型（并且没有办法在 Scala 类型中表示“this 的类”签名）！所以

def eat: this.type with Eaten = {
    // may do something here, but in the end you have to return
    this
}

当然，如果Apple 没有扩展Eaten，无论你在方法中做什么，它都不会编译。通常的解决方法是

class Fruit[F : Manifest <: Fruit[F]] {
  def eat: F with Eaten = {
    val clazz = manifest[F].erasure
    val result = // do your bytecode manipulations here
    result.asInstanceOf[F with Eaten]
  }
}

但如果您有多个标记界面，这将不起作用：

val apple = new Apple // Apple
val washed = apple.wash // Apple with Washed
val eaten = washed.eat // Apple with Eaten, but no longer Washed!

【讨论】：

【解决方案2】：

我不确定您要解决什么样的问题，但也许您可以使用类型构造函数之类的东西来代替实现特征，所以 Eaten 变成了类似的东西

class Eaten[T]

Apple.eat 返回一个

Eaten[Apple]

【讨论】：

显然，我正在尝试实现一个吃水果的模拟。 :) 实际上，我创建了一个 DSL 用于使用 Scala 类型系统描述文档模式。使用匿名声明的类树来描述文档结构。树是不可变的数据结构，但在某些用例中，我需要树上的节点来承载状态。我希望通过混合新类型来表示这种状态的一部分，以便可以保证该状态的依赖关系在编译时存在。

【解决方案3】：

JDK6 将让您编译实际的 Java 代码。见http://www.java2s.com/Code/Java/JDK-6/CompilingfromMemory.htm

或者（特别是如果您希望创建一个类来实现接口），您应该查看：java.lang.reflect.Proxy，它可以让您执行以下操作：

 InvocationHandler handler = new MyInvocationHandler(...);
 Class proxyClass = Proxy.getProxyClass(
     Foo.class.getClassLoader(), new Class[] { Foo.class });
 Foo f = (Foo) proxyClass.
     getConstructor(new Class[] { InvocationHandler.class }).
     newInstance(new Object[] { handler });

请注意，JMock 之类的东西也很简单。

【讨论】：

【解决方案4】：

嗯，在 Scala 中，您可以使用名为 implicit conversions 的东西。但是在 Java 中没有等价物。

您的代码如下所示：

implicit def fruit2eaten(fruit: Fruit) = // some way of creating an Eaten from a fruit here.

【讨论】：

【解决方案5】：

现在据我所知（不多）scala 不是动态语言，它更像是一种函数式语言。现在在 groovy - 它是一种动态语言，您可以在字符串或文本文件中定义一个类并在运行时对其进行 EVAL，但我不相信这些事情在 scala 中是可能的。

编辑：一些动态功能是coming to scala

【讨论】：