大数据基础---Scala总体学习

Scala是什么？

Scala是一种基于函数式编程和面向对象的高级语言。它开发了Spark等大型应用。它和Java有效集成，底层也是支持JVM的。

它有六大特性：

无缝JAVA互操作

Scala在JVM上运行，因此Java和Scala堆栈可以自由混合以实现完全无缝的集成。

类型推断

根据变量自动推断变量类型，我们只需要定义var（可修改）和val（不可修改）即可。

并发与分配

可以对集合数据进行并行操作，有效支持了集群。

特质

将Java风格接口的灵活性和类的功能结合在一起。提供了多重继承。

模式匹配

类似于Java的swatch...case...，但可以同时匹配类型和类型值。

高阶函数

可以将函数作为参数进行传递。

Scala由谁发起？

Scala是由 Martin Odersky 发起，下面是有关他的一些简介。

Martin是EPFL（瑞士领先的技术大学）编程研究组的教授。他在整个职业生涯中一直不断追求着一个目标：让写程序这样一个基础工作变得高效、简单、且令人愉悦。他可能比世界上任何一个人写过更多的Java和Scala代码。他编写了javac，这是大部分Java程序员所使用的编译器。他也编写了Scala编译器scalac，可谓是Scala社区飞速发展的基石。他著有《Programming in Scala》一书，是最畅销的Scala书籍。他曾经就职于IBM研究院、耶鲁大学、卡尔斯鲁厄大学以及南澳大利亚大学。在此之前，他在瑞士苏黎世联邦理工学院追随Pascal创始人Niklaus Wirth学习，并于1989年获得博士学位。

Scala环境准备

安装

确保您具有Java 8 JDK（也称为1.8）
- javac -version在命令行上运行，并确保您看到 javac 1.8.___
- 如果您没有版本1.8或更高版本，请安装JDK
接下来，下载并安装IntelliJ Community Edition
然后，在启动IntelliJ之后，您可以按照有关如何安装IntelliJ插件的说明下载并安装Scala插件（在插件菜单中搜索“ Scala”）。

创建项目时，我们将安装最新版本的Scala。注意：如果要打开现有的Scala项目，则可以在启动IntelliJ时单击“ 打开”。

创建项目

打开IntelliJ并单击File => New => Project
在左侧面板上，选择Scala。在右侧面板上，选择“ IDEA”。
将该项目命名为HelloWorld
假设这是您第一次使用IntelliJ创建Scala项目，则需要安装Scala SDK。在Scala SDK字段的右侧，单击“ 创建”按钮。
选择最高的版本号（例如2.13.1），然后单击“ 下载”。这可能需要几分钟，但是后续项目可以使用相同的SDK。
创建SDK后，您将返回“新建项目”窗口，点击完成。

在Linux配置Scala环境

如果要在LInux服务器运行基于scala的应用程序，又不想全量打包的话，这个时候需要手动配置下Linux环境。

选择版本进行下载，注意下载以.tgz结尾的。

在服务器创建一个目录，比如/opt/scala，然后将文件上传到scala目录。

配置环境变量：

$ vim /etc/profile

export SCALA_HOME=/opt/scala/scala-2.12.10
PATH=$SCALA_HOME/bin

最后注意要使用source /etc/profile 重新加载配置文件。

验证是否配置成功：

$ scala

Welcome to Scala 2.12.10 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_221).
Type in expressions for evaluation. Or try :help.

scala>

出现类似上面的信息，则证明配置成功了。

Scala之旅

1.基础

1.主方法

主方法是一个程序的入口点。JVM要求一个名为main的主方法，接受一个字符串数组的参数。

通过使用对象，你可以如下所示来定义一个主方法。

  def main(args: Array[String]): Unit = {

  }

2.表达式

表达式是可计算的语句。

 println(2 + 5) //7

3.代码块（Blocks）

你可以组合几个表达式，并且用{}包围起来。我们称之为代码块（block）。

代码块中最后一个表达式的结果，也正是整个块的结果。

    println({
      val y = 2 * 4
      y + 1
    })//9

4.函数

函数是带有参数的表达式。

你可以定义一个匿名函数（即没有名字），来返回一个给定整数加一的结果

  (x: Int) =>x * 2

=>左边代表参数，右边是一个包含参数的表达式。

var double= (x: Int) =>x * 2  //注意位置 
println(double(1))//2

函数可带有多个参数。

  val add=(x:Int,y:Int)=>x+y
      println(add(1,2))//3

或者不带参数。

  var getTheAnswer = () => 11
      println(getTheAnswer())//11

5.方法

方法的行为和函数非常类似，但是它们之间还是有一些关键差别。

方法由def进行定义，后面跟方法名，参数，返回值类型，等号和方法体。

    def addOne(x: Int) = x + 1
    println(addOne(11))

方法可以接受多个参数列表。

    def addThenMultiple(x: Int, y: Int)(multiplier: Int) = (x + y) * multiplier

    println(addThenMultiple(3, 4)(4))

还可以不带参数。

    def getAnswer()="hello"
    println(getAnswer())

6.类

可以用class定义一个类，后面跟它的名字和构造参数。

  class Person(addRess: String, name: String) {
    def say(word: String) = {
      println(s"${addRess}的${name}说:${word}")
    }
  }

调用

    val person=new Person("地球","刘星雨")
    person.say("我是火星派过来拯救你们的~") //地球的刘星雨说:我是火星派过来拯救你们的~

7.对象

对象是它们自己定义的单实例，你可以看作类的单例。

你可以使用object关键字来定义对象。

object IdFactory {
  private var counter = 0

  def create() = {
    counter += 1
    counter
  }
}

调用

    println(IdFactory.create()) //1

8.特质（Trait）

特质相当于接口。特质包含某些字段和方法类型。可以组合多个特质。

你可以使用trait关键字来定义特质。

trait Say {
  def name = "hello"
}
object Test extends  Say {
  override def name: String = "world"  
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    
  }
}
//其中上面的name方法可以重写，也可以不重写。

9.for循环

for(i<-0 until 10){
	println(i)
}

循环0到9

10.Scala调用Java代码

Java代码:

public class Test {
    public static void say(){
        System.out.println("gogogogo");
    }
    public void walk(){
        System.out.println("走路中...");
    }

}

Scala代码:

object Test  {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val t3=new Test
    t3.walk()
    //走路中...
  }
}

二. 统一类型

1.Scala类型结构

结构图如下：（箭头之间代表继承关系）

    val list: List[Any] = List(
      "hello",
      123,
      12.11f,
      true,
      () => "What's happen"
    )

2.类型转换

类型转换可以按照下面的方向进行转换:

3.Nothing和Null

Nothing是所有类型的子类型，没有一个值是 Nothing类型的，它的用途之一是非正常终结信号，如抛异常，程序退出或者无限循环。

Null是所有引用类型的子类型，它有一个单例由null所定义。Null主要使得Scala满足和其它JVM语言的互操作性的。

三.Class

class 类名{实例方法。}

1.类定义

一个最简单的类定义是class+标识符，类名首字母应大写。

class User

但是通常里面都定义方法。

  class User{
    def say(name:String)={
      println("我叫"+name)
    }
  }

2.构造器

构造器可以通过一个默认值来拥有可选参数。

  class User(x: Int = 0, y: Int = 0) {
    def defaultPoint = {
      println("x=" + x + ",y=" + y)
    }
  }

调用

    val point1=new Point(1,2)
    val point2=new Point
    point1.defaultPoint //x=1,y=2
    point2.defaultPoint //x=0,y=0

3.私有成员Getter和Setter的用法

成员默认是公有的public。使用private访问修饰符可以在类外部隐藏它们。

  class Number(val y: Int) {
    private var _x = 0

    def x = _x

    def x_=(newValue: Int) = {
      _x = newValue
    }
    def getNumber = {
      println(_x)
    }
  }

调用

    val number = new Number(2)
    number.x = 10
    number.getNumber

四.Trait(特质)

特质（Traits）用于在类之间共享接口（Interface）和字段（Fields）。它们类似于Java 8的接口。类和对象（Ojbects）可以扩展特质，但是特质不能被实例化，因为特质没有参数。

1.定义一个特质

最简单的特质就是trait关键字+标识符

trait Color

特质也可以定义泛型

trait Color[C] {
  def defaultColor(): C

  def getColor: C = {
    defaultColor()
  }
}

2.使用特质

class MyColor extends Color[String] {
  override def defaultColor: String = "红色"

  override def getColor: String = {
    defaultColor
  }

}

调用

    val color = new MyColor();
    println(color.getColor) //红色

3.子类型

凡是需要特质的地方，都可以用子类型来替换。

trait Person {
  def name: String
}

class ZhangSan extends Person {
  override def name: String = "张三"
}

class LiSi extends Person {
  override def name: String = "李四"
}

调用

    val zhangSan = new ZhangSan
    val liSi = new LiSi
    var person = ArrayBuffer.empty[Person]
    person.append(zhangSan)
    person.append(liSi)
    person.foreach(p => println(p.name))

五.Tuple(元组)

在Scala中元组是一个可以容纳不同类型元素的类。元组是不可变的。

当我们从函数返回多个值时，元组会派上用场。

元组可以创建如下:

 val ingredient=(12,"hello",1.1):Tuple3[Int,String,Double]

这将创建一个包含Int元素，一个String元素和一个Double元素的元组。

Scala包含一系列元素：Tuple1，Tuple10等，直到Tuple22。因此我们创建一个n个元素(n位于1~22之间)的元组时，Scala基本上从上述一组实例中实例化一个类，使用组成元素进行参数化。

1.访问元素

使用下划线来访问元组中的元素。'tuple._n'取出了第n个元素。

调用上面的实例

println(ingredient._2) //hello

2.解构元素数组

    val ingredient=(12,"hello",1.1)
    val(age,word,num)=ingredient
    println(age) //12
    println(word) //hello

元素数组也可以用于模式匹配。

 val personList = List(("张三", 22), ("李四", 24), ("王五", 20))

  personList.foreach(p => {
      p match {
        case ("张三", distance1) => println("我是张三")  //我是张三
        case p if (p._1 == "李四") => println("我是李四") //我是李四
        case _ => println("我是无名氏")  //我是无名氏
      }
    })

或者，在'for'表达式中。

    for (x <- personList) {
      println(x._1 + "," + x._2)
    }

输出：

张三,22
李四,24
王五,20

六.通过混入(mixin)来组合类

当某个特质被用于组合类时，被称为混入。

abstract class A {
  val message: String
}

class B extends A {
  val message = "hello"
}

trait C extends A {
  def upperMessage = message.toUpperCase()
}
class D extends B with C

调用

    val d = new D
    println(d.message)
    println(d.upperMessage)

七.高阶函数

高阶函数是指使用其它函数作为参数、或者返回一个函数作为结果的函数。

最常见的一个例子是scala集合类（collections）的高阶函数map。

 	val listNum = Seq(1, 2, 3)
    val addOne = (x: Int) => x + 1
    val result=listNum.map(addOne)
    result.foreach(println) //2 3 4

1.强制转换方法为函数

你同样可以传入一个方法作为高阶函数的参数，这是因为Scala编译器会将方法强制转换成一个函数。

 val listNum = Seq(1, 2, 3)
 def addTwo(x:Int)=x+2
 val addTwoResult=listNum.map(addTwo)
 addTwoResult.foreach(println)

2.接收函数作为参数的函数

有的时候你需要将函数作为参数减少代码冗余。

  //定义一个处理方法
  private def add(listNum: List[Int], addFunction: Int => Int) = listNum.map(addFunction)
//定义加1计算
  def addOne(listNum: List[Int]) = {
    add(listNum, x => x + 1)
  }
//定义加2计算
  def addTwo(listNum: List[Int]) = {
    add(listNum, x => x + 2)
  }

调用

    val listNum = List(1, 2, 3, 4)
    val addOneResult = addOne(listNum)
    val addTwoResult = addTwo(listNum)
    addOneResult.foreach(println) //2 3 4 5
    addTwoResult.foreach(println) //3 4 5 6

3.返回函数的参数

有的时候方法需要返回一个函数

  //定义一个方法让x和y相加，然后返回一个带z参数的函数。
  def add(x: Int, y: Int) = (z: Int) => x + y + z

调用

    var addResult = add(1, 2)
    var result = addResult(3)
    println(result)//6

八.嵌套方法

在Scala中可以嵌套定义方法，例如下面对象提供了一个factorial方法计算给定的阶乘:

  def factorial(x: Int): Int = {
    def fact(x: Int, accumulator: Int): Int = {
      if (x <= 1) accumulator
      else fact(x - 1, x * accumulator)
    }

    fact(x, 1)
  }

调用

println("Factorial of 3: " + factorial(3))//6

九.多参数列表

方法可以定义多个参数，当使用较少的参数列表调用多参数列表的方法时，会产生一个新的函数，该函数接收剩余的参数列表作为其参数。这被称为柯里化。

下面是一个例子，在Scala集合 trait TraversableOnce 定义了 foldLeft

def foldLeft[B](z: B)(op: (B, A) => B): B

调用

    val numbers = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
    val res = numbers.foldLeft(1)((m,n)=>m*n)
    println(res) //3628800

1.单一的函数参数

在某些情况下存在单一的函数参数时，例如上述例子foldLeft中的op，多参数列表可以使得传递匿名函数作为参数的语法更为简洁。如果不使用多参数列表，代码可能像这样：

    numbers.foldLeft(0,{(m:Int,n:Int)=>m+n})

2.隐式(IMPLICIT)参数

如果要指定参数列表中的某些参数为隐式（implicit），应该使用多参数列表。例如：

def execute(arg: Int)(implicit ec: ExecutionContext) = ???

十.Case Class(案例类)

案例类（Case Class）和普通类差不多，也是通过new创建，但是案例类非常适合不可变的数据。

1.定义一个案例类

一个最简单的案例类由关键字case class

case class Test()

调用

    val test1 = Test//直接调用
    val test2 = new Test//使用new调用

可以看到方法是可以直接不通过new进行调用的，这是因为case类默认有个apply方法来负责创建对象。

2.比较

case class Test1(x: Int, y: Int) //定义一个case类
class Test2(x: Int, y: Int) //定义一个普通类

调用

    val test1_1 = Test1(2, 4)
    val test1_2 = Test1(2, 4)
    if (test1_1 == test1_2) println("两个类数据相同") else println("两个类是数据不相同")//两个类数据相同
    val test2_1 = new Test2(2, 4)
    val test2_2 = new Test2(2, 4)
    if (test2_1 == test2_2) println("两个类数据相同") else println("两个类是数据不相同")//两个类是数据不相同

通过演示可以看到，case 类比较的是具体的值，而普通类比较的是引用。

3.拷贝

case class Test(name: String, age: Int)

调用

    val test = Test("张三", 18)
    val test2 = test.copy(name = "李四")//将test值copy给test2，并覆盖name
    println(test2.name)//李四
    println(test2.age)//18

十一.模式匹配

模式匹配是校验某个值（value）是否匹配一个模式的机制，一个成功的匹配同时会将值解构成其组成成分。它是Java中switch的升级版，同时会代替一系列if/else语句。

1.语法

一个模式匹配包含特定的值，match关键字，以及至少一个case。

    var x: Int =11
    def matchTest = x match {
      case 1 => "one"
      case 2 => "two"
      case 3 => "three"
      case _=>"no"
    }
   println(matchTest)//no,如果不定义_=>则匹配不到11会报异常。

2.案例类（case classses）的匹配

案例类非常适用于模式匹配。

abstract class Person

case class ZhangSan(msg: String) extends Person //继承Person
case class LiSi(msg: String) extends Person //继承Person

调用

    def talk(person: Person) = person match { //
      case ZhangSan(msg) => "张三说" + msg
      case LiSi(message) => "李四说" + message
    }

    val zhangSan = new ZhangSan("我吃饭了")
    val lisi = new LiSi("一起去打羽毛球")
    println(talk(zhangSan))
    println(talk(lisi))

3.模式守卫（Pattern gaurds）

为了让匹配更具体，可以加上模式守卫，也就是在case 后面加上if。例如还是上面案例经过简单改造:

    def talk(person: Person) = person match { //
      case ZhangSan(msg,isShow)  if isShow => "张三说" + msg  //加了个控制是否显示的参数
      case LiSi(message,isShow) if isShow => "李四说" + message//加了个控制是否显示的参数
      case other=>"我什么也没说"
    }

    val zhangSan = new ZhangSan("我吃饭了",false)
    val lisi = new LiSi("一起去打羽毛球",true)
    println(talk(zhangSan))//我什么也没说
    println(talk(lisi))//李四说一起去打羽毛球

4.仅匹配类型

上面的匹配的实例，也可以仅仅匹配类型。

case class ZhangSan(msg: String) extends Person //继承Person
case class LiSi(msg: String) extends Person //继承Person

    def talk(person: Person) = person match { //
      case p: ZhangSan => "张三说" + p.msg //仅匹配ZhangSan类型
      case p: LiSi => "李四说" + p.msg //仅匹配LiSi类型
    }
    val zhangSan = new ZhangSan("我吃饭了")
    val lisi = new LiSi("一起去打羽毛球")
    println(talk(zhangSan))//张三说我吃饭了
    println(talk(lisi))//李四说一起去打羽毛球

5.密封类

特质(trait)和类(class)都可以用sealed标记为密封的，这意味着所有子类必须和定义类在相同文件中，从而保证所有子类都是已知的。

sealed abstract class Person

十二.Object

Object属于一种单例对象，在Scala中是没有Static类的，Object充当了静态类，里面的方法能直接通过Object名称.方法名调用。

Main方法是定义在Object里面的，Class里面是不能定义Main的，只能进行编译，然后被调用。

object MyObj{静态方法。}

1.定义一个Object对象

object Test {
  def googleEmial(userName: String): String = s"${userName}@Google.com"
}

object Test2 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println(googleEmial("zhangsan"))//zhangsan@Google.com
  }
}

2.伴生对象

伴生类是存在同名的两个Object和Class，它们的私有成员可以共享。下面举例：

object Person {
  private def say(userName: String) = println(userName)
}

class Person() {
  var userName = "张三 "
  val result=Person.say(userName)//这里就可以调用私有方法打印了
}

调用

    val person=new Person
    person.result

十三.正则表达式模式

正则表达式是找出数据中指定的字符串。.r方法可使任意字符串变成一个正则表达式。

    val numberPartten = "[0-9]".r

    def numP(str: String) = numberPartten.findFirstMatchIn(str) match {
      case Some(_) => println("ok")
      case None => println("no")
    }

    numP("12d") //ok ,因为带有数字中的0~9
    numP(str = "d") //no，因为

十四.提取器对象

提取器是一个包含unapply方法的单利对象，apply方法就像一个构造器，接收参数并返回方法，反之unapply方法接收一个实例对象然后返回最初创建它所用的参数。提取器常用在模式匹配和偏函数中。

import scala.util.Random

object CustomerID {

  def apply(name: String) = s"$name--${Random.nextLong}"

  def unapply(customerID: String): Option[String] = {
    val stringArray: Array[String] = customerID.split("--")
    if (stringArray.tail.nonEmpty) Some(stringArray.head) else None
  }
}

val customer1ID = CustomerID("Sukyoung")  // Sukyoung--23098234908
customer1ID match {
  case CustomerID(name) => println(name)  // prints Sukyoung
  case _ => println("Could not extract a CustomerID")
}

十五.for表达式

Scala是一个轻量级的标记方式用来表示列的推导。推导使用形势为for(enumerator) yield e 的for表达式。此处 enumerators 指一组以分号分割的枚举器。一个enumerator要么是一个产生新变量的枚举器，要么是一个过略器。for表达式在枚举器每一次绑定中都会计算e值，并在循环结束后返回这些组成的序列。

case class Person(name: String, age: Int)

调用

    val personList = List(Person("张三", 11),
      Person("李四", 20),
      Person("赵六", 66)
    )
    val filterPerson = for (p <- personList if (p.age > 18))
      yield p
    filterPerson.foreach(x=>println("name:"+x.name+",age:"+x.age))// name:李四,age:20   name:赵六,age:66

十六.泛型类

泛型类是可以使用类型参数的类。

1.定义一个泛型类

class Person[T] {
  def get(t: T) = t
}

2.使用

    val person1 = new Person[String]
    val result1 = person1.get("hello")
    println(result1)//hello
    val person2=new Person[Int]
    val result2=person2.get(2)
    println(result2)//2

十七.型变

型变是复杂类型的子类型关系与其组件类型的子类型关系的相关性。 Scala支持泛型类的类型参数的型变注释，允许它们是协变的，逆变的，或在没有使用注释的情况下是不变的。在类型系统中使用型变允许我们在复杂类型之间建立直观的连接，而缺乏型变则会限制类抽象的重用性。

1.协变

子类型转换成父类型就叫协变。

使用注释 +A，可以使一个泛型类的类型参数 A 成为协变。对于某些类 class List[+A]，使 A 成为协变意味着对于两种类型 A 和 B，如果 A 是 B 的子类型，那么 List[A] 就是 List[B] 的子类型。这允许我们使用泛型来创建非常有用和直观的子类型关系。

考虑以下简单的类结构：

abstract class Animal {
  def name: String
}
case class Cat(name: String) extends Animal
case class Dog(name: String) extends Animal

object CovarianceTest extends App {
  def printAnimalNames(animals: List[Animal]): Unit = {
    animals.foreach { animal =>
      println(animal.name)
    }
  }

  val cats: List[Cat] = List(Cat("Whiskers"), Cat("Tom"))
  val dogs: List[Dog] = List(Dog("Fido"), Dog("Rex"))

  printAnimalNames(cats)
  // Whiskers
  // Tom

  printAnimalNames(dogs)
  // Fido
  // Rex
}

2.逆变

父类型转换成子类型就叫逆变。

通过使用注释 -A，可以使一个泛型类的类型参数 A 成为逆变。与协变类似，这会在类及其类型参数之间创建一个子类型关系，但其作用与协变完全相反。也就是说，对于某个类 class Writer[-A] ，使 A 逆变意味着对于两种类型 A 和 B，如果 A 是 B 的子类型，那么 Writer[B] 是 Writer[A] 的子类型。

考虑在下例中使用上面定义的类 Cat，Dog 和 Animal ：

abstract class Printer[-A] {
  def print(value: A): Unit
}

class AnimalPrinter extends Printer[Animal] {
  def print(animal: Animal): Unit =
    println("The animal's name is: " + animal.name)
}

class CatPrinter extends Printer[Cat] {
  def print(cat: Cat): Unit =
    println("The cat's name is: " + cat.name)
}

object ContravarianceTest extends App {
  val myCat: Cat = Cat("Boots")

  def printMyCat(printer: Printer[Cat]): Unit = {
    printer.print(myCat)
  }

  val catPrinter: Printer[Cat] = new CatPrinter
  val animalPrinter: Printer[Animal] = new AnimalPrinter

  printMyCat(catPrinter)
  printMyCat(animalPrinter)
}

这个程序的输出如下：

The cat's name is: Boots
The animal's name is: Boots

3.不变

子类型和父类型不能互相转换叫不变。

class Container[A](value: A) {
  private var _value: A = value
  def getValue: A = _value
  def setValue(value: A): Unit = {
    _value = value
  }
}

val catContainer: Container[Cat] = new Container(Cat("Felix"))
val animalContainer: Container[Animal] = catContainer
animalContainer.setValue(Dog("Spot"))
val cat: Cat = catContainer.getValue // 糟糕，我们最终会将一只狗作为值分配给一只猫

十八.类型上界

在Scala中，类型参数和抽象类型都可以有个类型约束。这种类型边界在限制取值的同时，还能展露更多信息，比如T<:A,这样声明的类型上界T应该是A的子类。

abstract class Person {//定义父类
  def name: String
}

abstract class On extends Person {}

class ZhangSan extends On {
  override def name: String = "张三"
}

class LiSi extends On {
  override def name: String = "李四"
}

class WangWu extends Person {//这个继承的是Person，注意和以上继承的区别
  override def name: String = "王五"
}

class OnContainer[oc <: On](o: On) {//限制参数范围只能是On的子类

}

调用

    val zhangSan = new OnContainer[ZhangSan](new ZhangSan)
    val liSi = new OnContainer[LiSi](new LiSi)
    var wangWu = new OnContainer[WangWu](new WangWu) //超出限定，所以会报错

十九.类型下界

类型上界将类型限制为另一种类型的子类型，而 类型下界 将类型声明为另一种类型的超类型。术语 B >: A 表示类型参数 B 或抽象类型 B 是类型 A 的超类型。在大多数情况下，A 将是类的类型参数，而 B 将是方法的类型参数。

二十.内部类

在Scala中一个类可以作为另一个类的内部成员。

class Person() {

  class LiSi() {
    def name: String = "我是李四"
  }

  class WangWu() {
    def name = "我是王五"
  }

}

调用

    val person = new Person
    val liSi: person.LiSi = new person.LiSi
    val wangWu: person.WangWu = new person.WangWu
    println(liSi.name)
    println(wangWu.name)

二十一.抽象类型（T）

特质（trait）和抽象类（abstract class）可以包含一个抽象类成员，意味着实际类型可由具体实现来确定。

trait Person {
  type T
  val elements: T
}

class ZhangSan extends Person {
  override type T = Int
  override val elements: Int = 11
}

调用

    val zhangSan = new ZhangSan
    println(zhangSan.elements)//11

二十二.复合类型

有时要表名一个类型是其它类型的子类型。这Scala中，这也可以表示成复合类型，及多个类型的交集。

假设我们有两个特质 Cloneable 和 Resetable：

trait Cloneable extends java.lang.Cloneable {
  override def clone(): Cloneable = {
    super.clone().asInstanceOf[Cloneable]
  }
}
trait Resetable {
  def reset: Unit
}

现在假设我们要编写一个方法 cloneAndReset，此方法接受一个对象，克隆它并重置原始对象：

def cloneAndReset(obj: ?): Cloneable = {
  val cloned = obj.clone()
  obj.reset
  cloned
}

这里出现一个问题，参数 obj 的类型是什么。如果类型是 Cloneable 那么参数对象可以被克隆 clone，但不能重置 reset; 如果类型是 Resetable 我们可以重置 reset 它，但却没有克隆 clone 操作。为了避免在这种情况下进行类型转换，我们可以将 obj 的类型同时指定为 Cloneable 和 Resetable。这种复合类型在 Scala 中写成：Cloneable with Resetable。

以下是更新后的方法：

def cloneAndReset(obj: Cloneable with Resetable): Cloneable = { //这里就同时拥有clone和reset了。
  //...
}

二十三.自类型

自类型用于声明一个特质必须混入其它特质。

trait Person {
  def userName: String
}

trait Cls {
  this: Person =>
  def say = println(userName)
}

class ZhangSan extends Person with Cls {
  override def userName: String = "张三"

调用

    val zhangSan = new ZhangSan
    zhangSan.say //张三

二十四.隐式参数

自动匹配隐式类型进行传递。

abstract class Monoid[A] {
  def add(x: A, y: A): A
  def unit: A
}

object ImplicitTest {
  implicit val stringMonoid: Monoid[String] = new Monoid[String] {
    def add(x: String, y: String): String = x concat y
    def unit: String = ""
  }
  
  implicit val intMonoid: Monoid[Int] = new Monoid[Int] {
    def add(x: Int, y: Int): Int = x + y
    def unit: Int = 0
  }
  
  def sum[A](xs: List[A])(implicit m: Monoid[A]): A =
    if (xs.isEmpty) m.unit
    else m.add(xs.head, sum(xs.tail))
    
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println(sum(List(1, 2, 3)))       // uses IntMonoid implicitly
    println(sum(List("a", "b", "c"))) // uses StringMonoid implicitly
  }
}

二十五.隐式转换

一个从类型 S 到类型 T 的隐式转换由一个函数类型 S => T 的隐式值来定义，或者由一个可转换成所需值的隐式方法来定义。

隐式转换在两种情况下会用到：

如果一个表达式 e 的类型为 S，并且类型 S 不符合表达式的期望类型 T。
在一个类型为 S 的实例对象 e 中调用 e.m，如果被调用的 m 并没有在类型 S 中声明。

例如，当调用一个接受 java.lang.Integer 作为参数的 Java 方法时，你完全可以传入一个 scala.Int。那是因为 Predef 包含了以下的隐式转换：

import scala.language.implicitConversions

implicit def int2Integer(x: Int) =
  java.lang.Integer.valueOf(x)

二十六.多态方法

Scala可以按值和类型进行参数化。语法和泛型类似。类型参数括在方括号中，而值参数在圆括号中。

def listOfDuplicates[A](x: A, length: Int): List[A] = {
  if (length < 1)
    Nil
  else
    x :: listOfDuplicates(x, length - 1)
}
println(listOfDuplicates[Int](3, 4))  // List(3, 3, 3, 3)
println(listOfDuplicates("La", 8))  // List(La, La, La, La, La, La, La, La)

二十七.类型推断

Scala编译器通常可以推断出表达式的类型，因此你不必显示声明它。

1.省略类型

    val name1="张三"//省略类型,编译器会根据"张三"自动推断出是String类型
    val name2:String="张三"//不省略类型

2.参数

Seq(1,2,3).map(x=>x*2)

3.何时不要依赖类型推断

通常认为，公公访问的 API应该具有显示类型声明以具有可读性
针对重新复制的情况

    var test = "hello"
    test = 1//会报错

二十八.运算符

在Scala中运算符即是方法。任何具有单个参数的方法都可以用中缀运算符（我们平时用的最多的那种。）

1.定义和使用运算符

      println(10 + 1)//11

2.优先级

* / %
+ -
:
= !
< >
&
^
|

二十九.传名参数

传名参数仅在被使用时触发实际参数的求值运算。它们与传值参数正好相反。要将一个参数变为传名参数，只需在它的类型前加上=>。

def whileLoop(condition: => Boolean)(body: => Unit): Unit =
  if (condition) {
    body
    whileLoop(condition)(body)
  }

var i = 2

whileLoop (i > 0) {
  println(i)
  i -= 1
}  // prints 2 1

方法 whileLoop 使用多个参数列表来分别获取循环条件和循环体。如果 condition 为 true，则执行 body，然后对 whileLoop 进行递归调用。如果 condition 为 false，则永远不会计算 body，因为我们在 body 的类型前加上了 =>。

现在当我们传递 i > 0 作为我们的 condition 并且 println(i); i-= 1 作为 body 时，它表现得像许多语言中的标准 while 循环。

如果参数是计算密集型或长时间运行的代码块，如获取 URL，这种延迟计算参数直到它被使用时才计算的能力可以帮助提高性能。

三十.注解

注解将元信息与定义进行关连。例如，方法之前的注解 @deprecated 会导致编译器在该方法被使用时打印警告信息。

object DeprecationDemo extends App {
  @deprecated("deprecation message", "release # which deprecates method")
  def hello = "hola"

  hello
}

1.确保编码正确性的注解

如果不满足条件，某些注解实际上会导致编译失败。

import scala.annotation.tailrec

def factorial(x: Int): Int = {

  @tailrec
  def factorialHelper(x: Int, accumulator: Int): Int = {
    if (x == 1) accumulator else factorialHelper(x - 1, accumulator * x)
  }
  factorialHelper(x, 1)
}

方法 factorialHelper 使用注解 @tailrec 确保方法确实是尾递归的。如果我们将方法 factorialHelper 的实现改为以下内容，它将编译失败：

import scala.annotation.tailrec

def factorial(x: Int): Int = {
  @tailrec
  def factorialHelper(x: Int): Int = {
    if (x == 1) 1 else x * factorialHelper(x - 1)
  }
  factorialHelper(x)
}

我们将得到一个错误信息 “Recursive call not in tail position”.

2.影响代码生成的注解

像 @inline 这样的注解会影响生成的代码。

三十一.默认参数值

scala可以定义默认参数值，这样调用者就可以忽略这些默认值的参数。

  def person(name: String = "", age: Int = 18): Unit = {
    println(name + "" + age + "岁了")
  }

调用

    person("张三")//张三18岁了
    person("李四", 11)//李四11岁了

三十二.命名参数

当调用方法时，实际名称可以通过其对应形式的参数的名称来标记。

  def person(name: String = "", age: Int = 18): Unit = {
    println(name + "" + age + "岁了")
  }

调用

    person(name="王五")//王五18岁了

三十三.包和导入

Scala使用包资源来创建命名空间，从而允许你创建模块化程序。

1.创建包

package users {
  package administrators {
    class NormalUser
  }
  package normalusers {
    class NormalUser
  }
}

2.导入

import endTest._ //导入endTest包下所有成员
import endTest.Test //导入类Test

三十四.包对象

Scala 提供包对象作为在整个包中方便的共享使用的容器。

包对象中可以定义任何内容，而不仅仅是变量和方法。例如，包对象经常用于保存包级作用域的类型别名和隐式转换。包对象甚至可以继承 Scala 的类和特质。

按照惯例，包对象的代码通常放在名为 package.scala 的源文件中。

每个包都允许有一个包对象。在包对象中的任何定义都被认为是包自身的成员。

看下例。假设有一个类 Fruit 和三个 Fruit 对象在包 gardening.fruits 中；

// in file gardening/fruits/Fruit.scala
package gardening.fruits

case class Fruit(name: String, color: String)
object Apple extends Fruit("Apple", "green")
object Plum extends Fruit("Plum", "blue")
object Banana extends Fruit("Banana", "yellow")

包对象与其他对象类似，这意味着你可以使用继承来构建它们。例如，一个包对象可能会混入多个特质：

package object fruits extends FruitAliases with FruitHelpers {
  // helpers and variables follows here
}

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posted @ 2020-03-17 02:45 数据驱动阅读(464) 评论(0) 编辑收藏举报

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