将Scala运算符添加到最终的Java类

Question

我在Scala中使用jMonkeyEngine (JMonkeyEngine)，到目前为止，它运行得很好，但现在我想问自己，是否有一种为Vector3f (和类似的)类重载操作符的优雅方法。我的第一个想法是继承Vector3f并重载操作符，但是Vector3f是最终的，所以这不是一个选项。接下来，我想也许我可以有一个带有静态方法的单例/scala对象，这些方法可以在Vector3f上运行，如下所示，但这也是行不通的：

object VectorMath {
    def *(factor: Float, vector: Vector3f) = vector.mult(factor)
}

//and then somewhere
import VectorMath._
var v = new Vector3f(1,2,3);
var u = 1.2f * v; //this does not work, because Float does not have * overloaded for Vector3f
var u = VectorMath.*(1.2f, v); //this does work, but defeats the purpose

因此，我现在所能想到的就是将Vector3f包装在一个新的Scala类中，并将操作符调用委托给适当的Java方法。然而，这有三个缺点：

1. 我将不得不对许多来回转换( toVector3f和fromVector3f方法或类似的东西)进行处理。
2. 当我有Vector3f/ScalaVectors数组时，这个问题就变得更糟了。由于类是不相关的(除了通过组合)，每次在jME中调用方法时，我都必须手动转换数组的每个元素。
3. 即使这样，我也不知道如何为我的新ScalaVector类重载一个操作符，这样我就可以在前面有一个因子，即1.2f * v。

我的问题是:有人能想出一种方法来使这个更自然/优雅吗？你如何处理类似的问题？或者，是否有我所知道的Scala语法来做这些事情？在C++中，我将创建一个全局操作符，它以float和Vector3f作为参数，并可能使其成为朋友。Scala是如何做到这一点的，还是说这根本不可能？

Answer 1

或者有没有我不知道的Scala语法来做这类事情？

是啊，有种说法是：

class VectorMath(f: Float) { def * (v: Vector3f) = v mult f }
implicit def VectorMath(f: Float) = new VectorMath(f)

val v = new Vector3f(1,2,3)
1.2F * v
// treated as: VectorMath(1.2F).*(v)

由于Scala2.10的隐式转换也可以编写为：

implicit class VectorMath(f: Float) { def * (v: Vector3f) = v mult f }

自2.10以来，还有一些值类由编译器优化以获得更好的性能：

implicit class VectorMath(val f: Float) extends AnyVal { def * (v: Vector3f) = v mult f }

Answer 2

除了上面提到的隐式类(从Scala2.10开始)之外，您还可以使用价值类来避免创建中间对象。

本质上，您只需使VectorMath在扩展AnyVal上面。如果您不使用VectorMath对象作为方法的返回值，而只是调用VectorMath操作，则不会在运行时为VectorMath分配任何对象。

Answer 3

注意事项：这可能导致非常不可读的代码。

您可以使用隐式转换，并在Vector3f周围创建某种包装类(比如Scala标准库本身有几个Java类，例如请看这里集合)。

// Somewhere, for example in a package object
implicit def wrapVector3f (v: Vector3f) = new Vector3fWrapper ( v );

class Vector3fWrapper (v: Vector3f) {
    // Use the Vector3f object internally here
    // You can now delegate all methods to the underlying Vector3f object
    // For example:
    def * (v: Vector3f) = {
        // ...
    }

    // or:
    def * (f: Float) = {
        // ...
    }
}