scala类型系统的输入验证

现在我已经玩了一点Scala，我问自己应该如何在Scala中进行输入验证

这是我多次看到的：

def doSomethingWithPositiveIntegers(i: Int) = {
    require(i>0)
    //do something
}

要想让事情变得更清楚，感觉就像在Java中这样做：

void doSomething(Object o) {
    if (!o instanceof Integer)
        throw new IllegalArgumentException();
}

在那里，你首先接受比你愿意接受的更多的东西，然后引入一些只让“好的”进来的“守卫”。确切地说，在每个处理正整数的函数中都需要这些保护，如果您希望稍后包含零，则需要更改每个函数。当然，您可以将它转移到另一个函数，但是您始终需要记住调用正确的函数，并且它可能无法通过类型重构等。听起来我不希望这样。我正在考虑将此验证代码推送到数据类型本身，如下所示：

import scala.util.Try

object MyStuff {
    implicit class PositiveInt(val value: Int) {
        require(value>0)
    }
    implicit def positiveInt2Int(positiveInt: PositiveInt): Int = positiveInt.value
}

import MyStuff._

val i: MyStuff.PositiveInt = 5
val j: Int = i+5
println(i)  //Main$$anon$1$MyStuff$PositiveInt@3a16cef5
println(j)  //10
val sum = i + i
println(sum)    //10

def addOne(i: MyStuff.PositiveInt) = i + 1

println(Try(addOne(-5)))    //Failure(java.lang.IllegalArgumentException: requirement failed)
println(Try(addOne(5)))     //Success(6)

然后我有一个类型

PositiveInt

，它只能包含正整数，我可以（几乎）像

Int

一样在任何地方使用它。现在，我的API定义了我愿意接受的内容——这就是我想要的！函数本身没有什么需要验证的，因为它知道它只能得到有效的正整数——没有验证就无法构造它们。您只需在创建类型时运行一次验证！想想其他情况，验证可能更昂贵（验证电子邮件地址或URL，或者验证数字是否为素数）

优点：

您的API直接告诉您接受什么类型的对象（不再是

do（String，String，String）

可以是

do（用户、电子邮件、密码）

）

您的对象“自动”得到验证

编译器可以帮助您降低bug的风险。您以前在运行时看到的一些东西可以在编译时看到。例如：

def makeNegative(i: PositiveInt): NegativeInt = -i
addOne(makeNegative(1)) //will create a compile-time error!

但是，也存在一些缺点：

不幸的是，由于隐式转换，您破坏了许多可以工作的函数。例如，这将不起作用：

val i: PositiveInteger = 5
val range = i to 10        //error: value to is not a member of this.MyStuff.PositiveInt
val range = i.value to 10  //will work

如果您可以扩展

Int

并只添加

require

，则可以解决此问题，因为所有

PositiveInt

都是

Int

s（实际情况是这样！），但

Int

是final:）。您可以为所有需要的情况添加隐式转换，但这将非常冗长

创建了更多对象。也许可以用价值类来减轻这种负担（有人能告诉我怎么做吗？）

以下是我的问题：

我错过什么了吗？我以前从未见过有人这样做，我想知道为什么。也许有很好的理由不这样做

是否有更好的方法将验证集成到我的类型中

如何避免重复隐式的问题（缺点#1）？可能是某种宏，它在范围内查看其他隐式，并在编译时为我添加隐式（例如：从

PositiveInt

隐式转换为

RichInt

）

---

您可以使用工厂方法创建一个私有构造函数对伴随对象可见的类，例如

class PositiveInt private[PositiveInt](val i: Int)

object PositiveInt {
    def apply(i: Int): Option[PositiveInt] = if(i > 0) Some(new PositiveInt(i)) else None
}

---

客户机无法直接创建

PositiveInt

的实例，因此他们必须通过

apply

方法进行验证，并且只在输入值有效时返回有效实例。

是的，但是-我想实现的是，用户不需要知道存在验证。在这种情况下，我需要显式实例化

PositiveInt

实例-我不能简单地用（positive）

Int

实例调用需要

PositiveInt

的函数。但这正是我想做的……如果您想要不应用

或
fromInt
或类似内容，则返回
选项的
应用
方法是不直观的。