Scala学习笔记（一）编程基础
强烈推荐参考该课程：http://www.runoob.com/scala/scala-tutorial.html
1. Scala概述
1.1. 什么是Scala
Scala是一种多范式的编程语言，其设计的初衷是要集成面向对象编程和函数式编程的各种特性。Scala运行于Java平台（Java虚拟机），并兼容现有的Java程序。
1.2. 为什么要学Scala
1.优雅：这是框架设计师第一个要考虑的问题，框架的用户是应用开发程序员，API是否优雅直接影响用户体验。
2.速度快：Scala语言表达能力强，一行代码抵得上Java多行，开发速度快；Scala是静态编译的，所以和JRuby,Groovy比起来速度会快很多。
3.能融合到Hadoop生态圈：Hadoop现在是大数据事实标准，Spark并不是要取代Hadoop，而是要完善Hadoop生态。JVM语言大部分可能会想到Java，但Java做出来的API太丑，或者想实现一个优雅的API太费劲。
2. Scala编译器安装
2.1. 安装JDK
因为Scala是运行在JVM平台上的，所以安装Scala之前要安装JDK。
2.2. 安装Scala
2.2.1. Windows安装Scala编译器
访问Scala官网http://www.scala-lang.org/下载Scala编译器安装包，下载scala-2.12.2.msi后点击下一步就可以了。
2.2.2. Linux安装Scala编译器
下载Scala地址http://downloads.typesafe.com/scala/2.12.2/scala-2.12.2.tgz，然后解压Scala到指定目录。
tar -zxvf scala-2.12.2.tgz -C /usr/java
配置环境变量，将scala加入到PATH中。
vi /etc/profile export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.7.0_45 export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:/usr/java/scala-2.12.2/bin
2.2.3. Scala开发工具安装
目前Scala的开发工具主要有两种：Eclipse和IDEA，这两个开发工具都有相应的Scala插件，如果使用Eclipse，直接到Scala官网下载即可http://scala-ide.org/download/sdk.html。
由于IDEA的Scala插件更优秀，大多数Scala程序员都选择IDEA，可以到http://www.jetbrains.com/idea/download/下载社区免费版，点击下一步安装即可，安装时如果有网络可以选择在线安装Scala插件。这里我们使用离线安装Scala插件：
1.安装IDEA，点击下一步即可。由于我们离线安装插件，所以点击Skip All and Set Defaul
2.下载IEDA的scala插件，地址http://plugins.jetbrains.com/?idea_ce
3.安装Scala插件：Configure -> Plugins -> Install plugin from disk -> 选择Scala插件 -> OK -> 重启IDEA
这里下载插件，一定要对应好scala版本，否则报错。建议参考：http://blog.csdn.net/a2011480169/article/details/52712421
3. Scala基础
3.1. 声明变量
package cn.itcast.scala object VariableDemo { def main(args: Array[String]) { //使用val定义的变量值是不可变的，相当于java里用final修饰的变量 val i = 1 //使用var定义的变量是可变得，在Scala中鼓励使用val var s = "hello" //Scala编译器会自动推断变量的类型，必要的时候可以指定类型 //变量名在前，类型在后 val str: String = "itcast" } }
3.2. 常用类型
Scala和Java一样，有7种数值类型Byte、Char、Short、Int、Long、Float和Double（无包装类型）和一个Boolean类型
3.3. 条件表达式
Scala的的条件表达式比较简洁，例如：
package cn.itcast.scala
object ConditionDemo { def main(args: Array[String]) { val x = 1 //判断x的值，将结果赋给y val y = if (x > 0) 1 else -1 //打印y的值 println(y) //支持混合类型表达式 val z = if (x > 1) 1 else "error" //打印z的值 println(z) //如果缺失else，相当于if (x > 2) 1 else () val m = if (x > 2) 1 println(m) //在scala中每个表达式都有值，scala中有个Unit类，写做(),相当于Java中的void val n = if (x > 2) 1 else () println(n) //if和else if val k = if (x < 0) 0 else if (x >= 1) 1 else -1 println(k) } }
3.4. 块表达式
package cn.itcast.scala object BlockExpressionDemo { def main(args: Array[String]) { val x = 0 //在scala中{}中课包含一系列表达式，块中最后一个表达式的值就是块的值 //下面就是一个块表达式 val result = { if (x < 0){ -1 } else if(x >= 1) { 1 } else { "error" } } //result的值就是块表达式的结果 println(result) } }
3.5. 循环
在scala中有for循环和while循环，用for循环比较多
for循环语法结构：for (i <- 表达式/数组/集合)
package cn.itcast.scala object ForDemo { def main(args: Array[String]) { //for(i <- 表达式),表达式1 to 10返回一个Range（区间） //每次循环将区间中的一个值赋给i for (i <- 1 to 10) println(i) //for(i <- 数组) val arr = Array("a", "b", "c")
for (i <- arr) println(i)
//to是含首含尾，until是含首不含尾
for (i <- (0 until arr.length)) println(arr(i)) //高级for循环 //每个生成器都可以带一个条件，注意：if前面没有分号 for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 3 if i != j) print((10 * i + j) + " ") println() //for推导式：如果for循环的循环体以yield开始，则该循环会构建出一个集合 //每次迭代生成集合中的一个值 val v = for (i <- 1 to 10) yield i * 10 println(v) } }
3.6. 调用方法和函数
Scala中的+ - * / %等操作符的作用与Java一样，位操作符 & | ^ >> <<也一样。只是有
一点特别的：这些操作符实际上是方法。例如：
a + b
是如下方法调用的简写：
a.+(b)
a 方法 b可以写成 a.方法(b)
3.7. 定义方法和函数
3.7.1. 定义方法
方法的返回值类型可以不写，编译器可以自动推断出来，但是对于递归函数，必须指定返回类型。
3.7.2. 定义函数
两种写法：
Val func1 = (x:Int, y:Double) => (y, x)
Val func2 = (Int, Double) => (Double, Int) = {
(a, b)=>(b, a)
}
3.7.3. 方法和函数的区别
在函数式编程语言中，函数是“头等公民”，它可以像任何其他数据类型一样被传递和操作。
案例：首先定义一个方法，再定义一个函数，然后将函数传递到方法里面。
package cn.itcast.scala object MethodAndFunctionDemo { //定义一个方法 //方法m2参数要求是一个函数，函数的参数必须是两个Int类型 //返回值类型也是Int类型 def m1(f: (Int, Int) => Int) : Int = { f(2, 6) } //定义一个函数f1，参数是两个Int类型，返回值是一个Int类型 val f1 = (x: Int, y: Int) => x + y //再定义一个函数f2 val f2 = (m: Int, n: Int) => m * n //main方法 def main(args: Array[String]) { //调用m1方法，并传入f1函数 val r1 = m1(f1) println(r1)
//调用m1方法，并传入f2函数 val r2 = m1(f2) println(r2) } }
3.7.4. 将方法转换成函数（神奇的下划线）
4. 数组、映射、元组、集合
4.1. 数组
4.1.1. 定长数组和变长数组
package cn.itcast.scala import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
object ArrayDemo { def main(args: Array[String]) { //初始化一个长度为8的定长数组，其所有元素均为0 val arr1 = new Array[Int](8) //直接打印定长数组，内容为数组的hashcode值 println(arr1) //将数组转换成数组缓冲，就可以看到原数组中的内容了 //toBuffer会将数组转换长数组缓冲 println(arr1.toBuffer) //注意：如果不用new，相当于调用了数组的apply方法，直接为数组赋值 //初始化一个长度为1的定长数组 val arr2 = Array[Int](10) println(arr2.toBuffer) //定义一个长度为3的定长数组 val arr3 = Array("hadoop", "storm", "spark") //使用()来访问元素 println(arr3(2)) //变长数组（数组缓冲） //如果想使用数组缓冲，需要导入import scala.collection.mutable.ArrayBuffer包 val ab = ArrayBuffer[Int]() //向数组缓冲的尾部追加一个元素 //+=尾部追加元素 ab += 1 //追加多个元素 ab += (2, 3, 4, 5) //追加一个数组++= ab ++= Array(6, 7) //追加一个数组缓冲 ab ++= ArrayBuffer(8,9)//在数组某个位置插入元素用insert ab.insert(0, -1, 0) //删除数组某个位置的元素用remove ab.remove(8, 2) println(ab) } }
4.1.2. 遍历数组
1.增强for循环。
2.好用的until会生成脚标，0 until 10 包含0不包含10。
package cn.itcast.scala object ForArrayDemo { def main(args: Array[String]) { //初始化一个数组 val arr = Array(1,2,3,4,5,6,7,8) //增强for循环 for(i <- arr) println(i) //好用的until会生成一个Range //reverse是将前面生成的Range反转 for(i <- (0 until arr.length).reverse) println(arr(i)) } }
4.1.3. 数组转换
yield关键字将原始的数组进行转换会产生一个新的数组，原始的数组不变。
package cn.itcast.scala object ArrayYieldDemo { def main(args: Array[String]) { //定义一个数组 val arr = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) //将偶数取出乘以10后再生成一个新的数组 val res = for (e <- arr if e % 2 == 0) yield e * 10 println(res.toBuffer) //更高级的写法,用着更爽 //filter是过滤，接收一个返回值为boolean的函数 //map相当于将数组中的每一个元素取出来，应用传进去的函数 val r = arr.filter(_ % 2 == 0).map(_ * 10) println(r.toBuffer) } }
4.1.4. 数组常用算法
在Scala中，数组上的某些方法对数组进行相应的操作非常方便！
arr.sortBy(key)
arr.sortWith(_>_):从大到小
arr.sortWith(_<_):从小到大
arr.sortWith((x,y)=>x>y):从大到小
arr.sortWith((x,y)=>x<y):从小到大
4.2. 映射
在Scala中，把哈希表这种数据结构叫做映射。
4.2.1. 构建映射
4.2.2. 获取和修改映射中的值
好用的getOrElse。
注意：在Scala中，有两种Map，一个是immutable包下的Map，该Map中的内容不可变；另一个是mutable包下的Map，该Map中的内容可变。
例子：
注意：通常我们在创建一个集合是会用val这个关键字修饰一个变量（相当于java中的final），那么就意味着该变量的引用不可变，该引用中的内容是不是可变，取决于这个引用指向的集合的类型。
4.3. 元组
映射是K/V对偶的集合，对偶是元组的最简单形式，元组可以装着多个不同类型的值。
4.3.1. 创建元组
4.3.2. 获取元组中的值
4.3.3. 将对偶的集合转换成映射
4.3.4. 拉链操作
zip命令可以将多个值绑定在一起
注意：如果两个数组的元素个数不一致，拉链操作后生成的数组的长度为较小的那个数组的元素个数。
4.4. 集合
Scala的集合有三大类：序列Seq、集Set、映射Map，所有的集合都扩展自Iterable特质
在Scala中集合有可变（mutable）和不可变（immutable）两种类型，immutable类型的集合初始化后就不能改变了（注意与val修饰的变量进行区别）。
4.4.1. 序列
不可变的序列 import scala.collection.immutable._
在Scala中列表要么为空（Nil表示空列表）要么是一个head元素加上一个tail列表。
9 :: List(5, 2) :: 操作符是将给定的头和尾创建一个新的列表
注意：:: 操作符是右结合的，如9 :: 5 :: 2 :: Nil相当于 9 :: (5 :: (2 :: Nil))
package cn.itcast.collect object ImmutListDemo { def main(args: Array[String]) { //创建一个不可变的集合 val lst1 = List(1,2,3) //将0插入到lst1的前面生成一个新的List val lst2 = 0 :: lst1 val lst3 = lst1.::(0) val lst4 = 0 +: lst1 val lst5 = lst1.+:(0) //将一个元素添加到lst1的后面产生一个新的集合 val lst6 = lst1 :+ 3 val lst0 = List(4,5,6) //将2个list合并成一个新的List val lst7 = lst1 ++ lst0 //将lst1插入到lst0前面生成一个新的集合 val lst8 = lst1 ++: lst0 //将lst0插入到lst1前面生成一个新的集合 val lst9 = lst1.:::(lst0) println(lst9) } }
可变的序列 import scala.collection.mutable._
package cn.itcast.collect import scala.collection.mutable.ListBuffer
object MutListDemo extends App{ //构建一个可变列表，初始有3个元素1,2,3 val lst0 = ListBuffer[Int](1,2,3) //创建一个空的可变列表 val lst1 = new ListBuffer[Int] //向lst1中追加元素，注意：没有生成新的集合 lst1 += 4 lst1.append(5) //将lst1中的元素最近到lst0中， 注意：没有生成新的集合 lst0 ++= lst1 //将lst0和lst1合并成一个新的ListBuffer 注意：生成了一个集合 val lst2= lst0 ++ lst1 //将元素追加到lst0的后面生成一个新的集合 val lst3 = lst0 :+ 5
}
4.4.2. Set
不可变的Set。
package cn.itcast.collect import scala.collection.immutable.HashSet
object ImmutSetDemo extends App{ val set1 = new HashSet[Int]() //将元素和set1合并生成一个新的set，原有set不变 val set2 = set1 + 4 //set中元素不能重复 val set3 = set1 ++ Set(5, 6, 7) val set0 = Set(1,3,4) ++ set1 println(set0.getClass) }
可变的Set。
package cn.itcast.collect import scala.collection.mutable object MutSetDemo extends App{ //创建一个可变的HashSet val set1 = new mutable.HashSet[Int]() //向HashSet中添加元素 set1 += 2 //add等价于+= set1.add(4) set1 ++= Set(1,3,5) println(set1) //删除一个元素 set1 -= 5 set1.remove(2) println(set1) }
4.4.3. Map
package cn.itcast.collect import scala.collection.mutable
object MutMapDemo extends App{ val map1 = new mutable.HashMap[String, Int]() //向map中添加数据 map1("spark") = 1 map1 += (("hadoop", 2)) map1.put("storm", 3) println(map1) //从map中移除元素 map1 -= "spark" map1.remove("hadoop") println(map1) }
补充：练习
实现单机版的WordCount
val lines = List("hello tom hello jerry", "hello jerry", "hello kitty")
lines.flatMap(_.split(" ")).map((_, 1)).groupBy(_._1).mapValues(_.foldLeft(0)(_+_._2)).toList.sortBy(_._2).reverse
lines.flatMap(_.split(" ")).map((_, 1)).groupBy(_._1).map(t=>(t._1, t._2.size)).toList.sortBy(_._2).reverse
