模式匹配是检查某个值（value）是否匹配某一个模式的机制，一个成功的匹配同时会将匹配值解构为其组成部分。它是Java中的switch语句的升级版，同样可以用于替代一系列的 if/else 语句。

语法

一个模式匹配语句包括一个待匹配的值，match关键字，以及至少一个case语句。

  1. import scala.util.Random
  3. val x: Int = Random.nextInt(10)
  5. x match {
  6.   case 0 => "zero"
  7.   case 1 => "one"
  8.   case 2 => "two"
  9.   case _ => "other"
  10. }

上述代码中的val x是一个0到10之间的随机整数，将它放在match运算符的左侧对其进行模式匹配，match的右侧是包含4条case的表达式，其中最后一个case _表示匹配其余所有情况，在这里就是其他可能的整型值。

match表达式具有一个结果值

  1. def matchTest(x: Int): String = x match {
  2.   case 1 => "one"
  3.   case 2 => "two"
  4.   case _ => "other"
  5. }
  6. matchTest(3)  // other
  7. matchTest(1)  // one

这个match表达式是String类型的，因为所有的情况（case）均返回String，所以matchTest函数的返回值是String类型。

案例类（case classes）的匹配

案例类非常适合用于模式匹配。

  1. abstract class Notification
  3. case class Email(sender: String, title: String, body: String) extends Notification
  5. case class SMS(caller: String, message: String) extends Notification
  7. case class VoiceRecording(contactName: String, link: String) extends Notification

Notification 是一个虚基类，它有三个具体的子类Email, SMS和VoiceRecording，我们可以在这些案例类(Case Class)上像这样使用模式匹配：

  1. def showNotification(notification: Notification): String = {
  2.   notification match {
  3.     case Email(sender, title, _) =>
  4.       s"You got an email from $sender with title: $title"
  5.     case SMS(number, message) =>
  6.       s"You got an SMS from $number! Message: $message"
  7.     case VoiceRecording(name, link) =>
  8.       s"you received a Voice Recording from $name! Click the link to hear it: $link"
  9.   }
  10. }
  11. val someSms = SMS("12345", "Are you there?")
  12. val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")
  14. println(showNotification(someSms))  // prints You got an SMS from 12345! Message: Are you there?
  16. println(showNotification(someVoiceRecording))  // you received a Voice Recording from Tom! Click the link to hear it: voicerecording.org/id/123

showNotification函数接受一个抽象类Notification对象作为输入参数，然后匹配其具体类型。（也就是判断它是一个Email，SMS，还是VoiceRecording）。在case Email(sender, title, )中，对象的sender和title属性在返回值中被使用，而body属性则被忽略，故使用代替。

模式守卫（Pattern gaurds）

为了让匹配更加具体，可以使用模式守卫，也就是在模式后面加上if <boolean expression>。

  2. def showImportantNotification(notification: Notification, importantPeopleInfo: Seq[String]): String = {
  3.   notification match {
  4.     case Email(sender, _, _) if importantPeopleInfo.contains(sender) =>
  5.       "You got an email from special someone!"
  6.     case SMS(number, _) if importantPeopleInfo.contains(number) =>
  7.       "You got an SMS from special someone!"
  8.     case other =>
  9.       showNotification(other) // nothing special, delegate to our original showNotification function
  10.   }
  11. }
  13. val importantPeopleInfo = Seq("867-5309", "jenny@gmail.com")
  15. val someSms = SMS("867-5309", "Are you there?")
  16. val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom", "voicerecording.org/id/123")
  17. val importantEmail = Email("jenny@gmail.com", "Drinks tonight?", "I'm free after 5!")
  18. val importantSms = SMS("867-5309", "I'm here! Where are you?")
  20. println(showImportantNotification(someSms, importantPeopleInfo))
  21. println(showImportantNotification(someVoiceRecording, importantPeopleInfo))
  22. println(showImportantNotification(importantEmail, importantPeopleInfo))
  23. println(showImportantNotification(importantSms, importantPeopleInfo))

在case Email(sender, , ) if importantPeopleInfo.contains(sender)中，除了要求notification是Email类型外，还需要sender在重要人物列表importantPeopleInfo中，才会匹配到该模式。

仅匹配类型

也可以仅匹配类型，如下所示：

  1. abstract class Device
  2. case class Phone(model: String) extends Device{
  3.   def screenOff = "Turning screen off"
  4. }
  5. case class Computer(model: String) extends Device {
  6.   def screenSaverOn = "Turning screen saver on..."
  7. }
  9. def goIdle(device: Device) = device match {
  10.   case p: Phone => p.screenOff
  11.   case c: Computer => c.screenSaverOn
  12. }

当不同类型对象需要调用不同方法时，仅匹配类型的模式非常有用，如上代码中goIdle函数对不同类型的Device有着不同的表现。一般使用类型的首字母作为case的标识符，例如上述代码中的p和c，这是一种惯例。

密封类

特质（trait）和类（class）可以用sealed标记为密封的，这意味着其所有子类都必须与之定义在相同文件中，从而保证所有子类型都是已知的。

  1. sealed abstract class Furniture
  2. case class Couch() extends Furniture
  3. case class Chair() extends Furniture
  5. def findPlaceToSit(piece: Furniture): String = piece match {
  6.   case a: Couch => "Lie on the couch"
  7.   case b: Chair => "Sit on the chair"
  8. }

这对于模式匹配很有用，因为我们不再需要一个匹配其他任意情况的case。

备注

Scala的模式匹配语句对于使用案例类（case classes）表示的类型非常有用，同时也可以利用提取器对象（extractor objects）中的unapply方法来定义非案例类对象的匹配。