Scala偏函数(Partial Function)和部分应用(Partial application)

偏函数(Partial Function)的定义

普通函数的定义中，有指定的输入类型，所以可以接受任意该类型下的值。比如一个(Int) => String的函数可以接收任意Int值，并返回一个字符串。

偏函数的定义中，也有指定的输入类型，但是偏函数不接受所有该类型下的值。比诶如(Int) => String的偏函数不能接收所有Int值为输入。

Scala的偏函数支持2个泛型类型，分别是输入类型和输出类型。

Scala中的偏函数数据类型为PartialFunction。

偏函数例子

输入类型为Int，输出类型为String的偏函数例子:

def one:PartialFunction[Int, String] = {
    case 1 => "one"
}

one(1) // "one"
one(2) // 报错

def two: PartialFunction[Int, String] = {
    case 2 => "two"
}

two(1) // 报错
two(2) // "two"

def wildcard: PartialFunction[Int, String] = {
    case _ => "something else"
}

wildcard(1) // "something else"
wildcard(2) // "something else"

由于偏函数只会接收部分参数，所以可以使用 “orElse” 方法进行组合：

val partial = one orElse two orElse wildcard

partial(1) // "one"
partial(2) // "two"
partial(3) // "something else"

偏函数原理

PartialFunction是一个trait，继承了scala.Function1这个trait。

orElse就是PartialFunction内部的1个方法，PartialFunction还有其他一些方法，比如isDefinedAt， andThen，applyOrElse等方法。

isDefinedAt：判断偏函数是否对参数中的参数有效

one.isDefinedAt(1) // true
one.isDefinedAt(2) // false

andThen：相当于方法的连续调用，比如g(f(x))

orElse: 本文已经分析过

applyOrElse：接收2个参数，第一个是调用的参数，第二个是个回调函数。如果第一个调用的参数匹配，返回匹配的值，否则调用回调函数

one.applyOrElse(2, { num:Int => "two" }) // "two"

当我们使用PartialFunction类型定义一个偏函数的时候，scala会被自动转换：

def int2Char: PartialFunction[Int, Char] = {
    case 1 => 'a'
    case 3 => 'c'
}

会被scala转换为：

val int2Char = new PartialFunction[Int, Char] {
    def apply(i: Int) = {
        case 1 => 'a'
        case 3 => 'c'
    }
    def isDefinedAt(i: Int): Boolean = i match {
        case 1 => true
        case 3 => true
        case _ => false
    }
}

部分应用(Partial application)

部分应用表示一个函数的调用并不需要全部的参数，可以使用 “_” 这个特殊符号代表一个参数，使用部分应用之后函数的返回值是函数，而不是具体的值。

def add(x: Int, y: Int) = x + y

val addOne = add(1, _: Int)

addOne(4) // 5
addOne(6) // 7

部分应用的参数可以应用到参数中的任意参数。