Scala语言学习

时间：2023-08-14 23:45:02

Scala的程序被编译成Java字节码（生成class文件），所以可以运行在JVM上，并且可以调用Java的类库，兼容Java程序。

Scala 是一门多范式（multi-paradigm）的编程语言，设计初衷是要集成OOP和函数式编程（FP）的各种特性：

  1. 面向对象特性：Scala是一种纯面向对象的语言，每个值都是对象。类名：采用PascalCase命名（如class MyFirstScalaClass）。方法名：采用camleCase命名（如def myMethodName()）。与Java类似，变量命名也采用camelCase方式。Scala类扩展有两种途径：一种途径是子类继承（单继承），另一种途径是灵活的混入机制。这两种途径能避免多重继承的种种问题。
  2. 函数式编程：即函数也能当成值来使用。可以定义匿名函数、高阶函数、多层嵌套函数，并支持柯里化。Scala的case class、内置的模式匹配相当于FP的代数类型。利用Scala的模式匹配可以处理XML数据（这个过程类似于正则表达式）。
  3. 静态类型：即Scala具有的类型系统，编译时先检查类型，保证了代码的安全性、一致性。类型系统包含：泛型类、协变和逆变、标注、类型参数的上下限约束、把类别和抽象类型作为对象成员、复合类型、引用自己时显示指定类型、视图、多态方法。
  4. 扩展性：
  5. 并发性：使用Actor作为并发模型，但它不同于Thread，它相当于Thread的实体。在Scala中，多个Actor可以分别复用/使用同一个线程，因此可以在程序中可以使用数百万个Actor,而线程只能创建数千个，在2.10之后的版本中，使用Akka作为其默认Actor实现。Actor通过邮箱收发消息。——线程复用：线程的数量必须加以控制，因为盲目的大量创建线程反而会降低系统性能。于是不狂增数量，而是将已创建的线程进行重复使用，即线程使用完毕，不立即销毁，而是暂时放在连接池（其状态肯定是空闲了），以供下次可以继续使用这些已有的线程，而不必创建新的。

Scala比较流行的Web框架：Lift框架、Play框架。

1、脚本编程：运行一个HelloWorld的程序（保存到HelloWorld.scala文件中，文件名应与类名相同，否则无法编译）：

object HelloWorld {

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

        println("Hello, world!")

    }

}

在终端中，运行：scala HelloWorld.scala，即可输出。

2、Scala也可以交互式编程（进入终端）：

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当要使用的标识符（方法名等）与关键字冲突之时，要使用这个标识符就需要写在一对倒引号`之间，如线程的yield方法：Thread.`yield`()。

定义Scala的包：

1、第一种方法类似于Java，在一个文件开头定义包名，则该文件后面的所有代码都属于这个包：

package com.qunyh;

class HelloWorld() {

}

2、第二种方法类似于C#，指明包的作用域，于是一个文件中可以定义多个包：

package com.qunyh {

    class HelloQunyh {

    }

}

引用包（可以引用Java的包）：

import java.awt.Color    //只引入Color类

import java.awt._    //引入包内所有成员

多行字符串：

val foo = """菜鸟教程

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www.w3cschool.cc

www.runnoob.com

以上三个地址都能访问""";    //这是一个字符串，只不过是分多行：在一对"""之间

变量的声明：

一般变量用var声明，常量用val声明（这种声明的常量值以后就不能修改了，不然编译会报错）。

//可以指明变量类型(这种声明的时候可以不用初始化)： 注意类型的位置

var myVar : String = "Foo";

val myVal : String = "Foo";

//也可以不指明(此时必须初始化，才能类型推断)

var yourVar = "Foo";

val yourVal = "Foo";

//多个变量一起声明

var xmax, ymax = 100;    //两个变量值都为100

声明一个元组：

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访问修饰符：

基本和Java一样，如果没有指定，默认访问级别是public。但是Scala的限定比Java更严格。

for循环：

1、第一种结构是for( var x <- Range )：其中Range区间可以是i to j或者i until j；而左箭头<-用于为变量x赋值。

object HelloWorld {

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

        var x = 0;

        //for(x <- 1 to 10)

        for(x <- 1 until 10) {

            println("hello");

        }

    }

}
object Test {

   def main(args: Array[String]) {

      var a = 0;

      var b = 0;

      // 相当于二重循环：

      //for(int a = 1; a <= 3; a++)

      //    for(int b = 1; b <= 3; b++)

      for( a <- 1 to 3; b <- 1 to 3){

         println( "Value of a: " + a );

         println( "Value of b: " + b );

      }

   }

}

2、第二种结构for( var x <- List )：其中 List 变量是一个集合，for 循环会迭代所有集合的元素：

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        var a = 0;

        var numList = List(1, 2, 3, 4);

        for(a <- numList) {

            println(a + "");

        }

    }

}

与其他的动态语言类似，Scala也有过滤器：

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        var a = 0;

        var numList = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

        for(a <- numList

            if a % 2 == 0; if a < 5) {

                println(a + "");

        }

    }

}

而且还可以把List中过滤后剩下的，作为新的List返回（只是这种for循环的写法有点不同）：

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        var a = 0;

        var numList = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

        var retList = for{ a <- numList

            if a % 2 == 0; if a < 5 } yield a;    //这种for循环就不带循环体了

        for(a <- retList) {

            println(a + "");

        }

    }

}

Scala的循环控制语句没有break、continue等，但是提供了另一种语法来实现break语句的效果（需要导入control包）。

import scala.util.control._

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        var a = 0;

        var control = new Breaks;

        var numList = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

        //建议

        control.breakable {

            for(a <- numList) {

                println(a + "");

                if(a == 5) {

                    control.break;

                }

            }

        }

        for(a <- numList) {

            println(a + "");

            if(a == 5) {

                control.break;

            }

        }

    }

}

函数：

Scala 有函数和方法，二者在语义上的区别很小。Scala 方法是类的一部分，而函数是一个对象可以赋值给一个变量。我们可以在任何地方定义函数，甚至可以在函数内定义函数（内嵌函数），但是作用域就受到了限制。

Scala 函数声明格式如下：

def functionName ([参数列表]) : [return type];

如果不写等于号和方法主体（只有声明），那么方法会被隐式声明为"抽象(abstract)"，包含它的类型（在类中）于是也是一个抽象类型。

函数定义格式如下（含body），其中返回值可以是任意的Scala数据类型：

def functionName ([参数列表]) : [return type] = {

    function body

    return [expr]

}

闭包：

Scala的闭包与C#的Lambda表达式类似，例如：

val multiplier = (i:Int) => i * factor;    //这就是一个闭包：箭头的左边是形参，右边是body（可能含返回值）。整个闭包可以当作一个函数，赋给一个变量

Scala的字符串：

String类型：

Scala本身没有String类，其类型实际上是Java String（java.lang.String），而Java的String对象的值是不可变的，如果修改字符串则意味着会产生一个新的字符串对象（暂时还没搞清楚，但我觉得是这个意思：修改之前=右边是一个字符串常量对象，变量只是引用其地址，而修改之后就是创建了一个新的字符串常量对象，变量只是更改其引用地址）。与Java、C#类似，要创建一个可修改的字符串，可以使用StringBuilder类。

StringBuilder类：

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        val buf = new StringBuilder;

        buf += 'a';

        buf ++= "bcdef";    //都不会重新创建对象

        println( "buf is : " + buf.toString );

    }

}

数组：

var z = Array("Runoob", "Baidu", "Google");

var z:Array[String] = new Array[String](3);

//多维数组

var myMatrix = ofDim[Int](3,3);

//合并数组

var myList1 = Array(1, 2, 3);

var myList2 = Array(4, 5, 6);

var myList3 =  concat( myList1, myList2);    //123456;concat函数：import Array._;

//创建区间数组：使用range方法，返回一个数组Array

var yourList1 = range(10, 20, 2);    //arg3是步长，默认为1(不包含20)

集合：

Scala提供了一些集合类型的抽象，分为可变集合、不可变集合。

  • 可变集合可以在适当的时候更新或扩展，即添加、移除、修改一个集合元素。
  • 不可变集合一旦创建，其本身永远不会改变。但是仍然可以"模拟"可变集合的操作，这些操作还是不会改变不可变集合本身，却可以返回一个新的集合（新集合是否可变）。
// 常见的集合：

// 定义整型 List

val x = List(1,2,3,4)

// 定义 Set

var x = Set(1,3,5,7)

// 定义 Map

val x = Map("one" -> 1, "two" -> 2, "three" -> 3)

// 创建一个元组(这里包含两个不同类型元素)

val x = (10, "Runoob")

// 定义 Option

val x: Option[Int] = Some(5)

迭代器Iterator：

Iterator不是集合，而是一种访问集合的方法。迭代器的两个基本操作是next（返回集合中、迭代器的下一个元素，并更新迭代器自身的状态）和hasNext（判断集合中、迭代器的下一个元素是否存在）方法。可以先看代码，然后更容易理解：

object Test {

    def main(args: Array[String]) {

        val it = Iterator("Baidu", "Google", "Runoob", "Taobao");

        while (it.hasNext){

            println(it.next())

        }

        //还可以利用迭代器，很方便的查找max、min

        var ita = Iterator(20,40,2,50,69, 90);

        println("最小：" + ita.min);

        //println("最小：" + ita.min);

        //println("最大：" + ita.max);    //一个迭代器，max、min只能用一次(再用就不支持操作)，就算是用两次min也不行

        //我的理解是：迭代器是迭代地找max、min，找到即遍历完整个"集合"，就停止迭代了，

        //再次使用就会抛出异常java.lang.UnsupportedOperationException

        //获取迭代器的长度size或length：即可以迭代的次数

        //和min、max的用法相似：所以第一次是6，以后就是0了

        var itb = Iterator(20,40,2,50,69, 90);

        println(itb.size + ":" + itb.length);

        //println(itb.size + ":" + itb.size);

    }

}

Scala类与对象：

创建一个类和类的实例：

//Point类文件

class Point(val xc: Int, val yc: Int) {

  var x: Int = xc;

  var y: Int = yc;

  def move(dx: Int, dy: Int) {

    x = x + dx;

    y = y + dy;

    println("x 的坐标为：" + x);

    println("y 的坐标为：" + y);

  }

}

//主函数

object Test {

  def main(args: Array[String]) {

    //创建一个Point对象

    var pt = new Point(10, 20);

    pt.move(10, 10);

  }

}

Scala继承：

//继承刚才的Point类：Location类文件

class Location(override val xc: Int, override val yc: Int, val zc: Int) extends Point(xc, yc) {

  var z: Int = zc;

  def move(dx: Int, dy: Int, dz: Int) {

    x = x + dx;

    y = y + dy;

    z = z + dz;

    println("x 的坐标为：" + x);

    println("y 的坐标为：" + y);

    println("z 的坐标为：" + z);

  }

}

//主函数

object Test {

  def main(args: Array[String]) {

    //创建一个Point对象

    var lc = new Location(10, 20, 10);

    lc.move(10, 10, 10);

  }

}

Scala Trait（特征）：

特征相当于Java的接口，但是Scala的特征功能却更为强大。与接口不同，特征可以定义属性，还可以定义方法的实现，而Java接口却不能有实现（只能是抽象方法，而且接口不能包含成员变量，除了 static 和 final 变量）。因此在这个方面Trait更像Java的抽象类（可以有抽象方法与非抽象方法），但是抽象类只能是单继承，所以我觉得在Java中，接口就像是抽象类的精简版（只有定义，没有实现），而Scala Trait则像是结合了抽象类、接口，就像是一种可以多继承（接口）的抽象类。

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