Scala学习笔记（1），scala学习笔记


为什么选择Scala？

  • 表达能力
    • 函数是一等公民
    • 闭包
  • 简洁
    • 类型推断
    • 函数创建的文法支持
  • Java
    • 可重用java库
    • 可重用java工具
    • 没有性能惩罚


Scala如何工作？

  • 编译成Java字节码

  • 可在任何标准JVM上运行

    • 甚至是在一些不规范的JVM上，如Dalvik

    • Scala编译器是Java编译器的作者写的

下载和安装


可以在http://www.scala-lang.org/上下载最新的scala安装包。下载后解压，然后切换到scala所在目录，执行：  

  1. $ cd /export/scala/scala-2.11.4 
  2. $ bin/scala
  3. Picked up _JAVA_OPTIONS:   -Dawt.useSystemAAFontSettings=gasp
  4. Welcome to Scala version 2.11.4 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.6.0_45).
  5. Type in expressions to have them evaluated.
  6. Type :help for more information.
  7. scala>

表达式和值

在Scala中，几乎所有的语言元素都是表达式。

  1. scala> println("hello wolrd")
  2. hello wolrd

是一个表达式，

  1. scala> "hello"+" world"
  2. res2: String = hello world

也是一个表达式。

可以通过val定义一个常量，亦可以通过var定义一个变量。推荐多使用常量。

函数是一等公民

可以使用def来定义一个函数。函数体是一个表达式。

使用Block表达式的时候，默认最后一行的返回是返回值，无需显式指定。

函数还可以像值一样，赋值给var或val。因此，函数也可以作为参数传给另一个函数。

  1. def square(a: Int) = a * a
  3. def squareWithBlock(a: Int) = {
  4.     a * a
  5. }
  7. val squareVal = (a: Int) => a * a
  9. def addOne(f: Int => Int, arg: Int) = f(arg) + 1
  11. println("square(2):" + square(2))
  12. println("squareWithBlock(2)" + squareWithBlock(2))
  13. println("squareVal(2):" + squareVal(2))
  14. println("addOne(squareVal,2)" + addOne(squareVal,2))

如果函数不带参数，你可以不写括号。

  1. scala> def three() = 1 + 2
  2. three: ()Int
  4. scala> three()
  5. res3: Int = 3
  7. scala> three
  8. res4: Int = 3

匿名函数

你可以创建匿名函数

  1. scala> (x: Int)=>x+1
  2. res5: Int => Int = <function1>
  4. scala> res5(4)
  5. res6: Int = 5

你可以传递匿名函数，或将其保存成不变量。

  1. scala> val addOne = (x: Int)=>x+1
  2. addOne: Int => Int = <function1>
  4. scala> addOne(3)
  5. res7: Int = 4

部分应用

你可以使用下划线"_"部分应用一个函数，结果将得到另一个函数。Scala使用下划线表示不同上下文中的不同事物，你通常可以把它看做是一个没有命名的神奇通配符。在( _ + 2)的上下文钟，它代表一个匿名参数。你可以这样使用它：

  1. scala> def adder(m: Int, n: Int) = m + n
  2. adder: (m: Int, n: Int)Int
  4. scala> val add2 = adder(2, _:Int)
  5. add2: Int => Int = <function1>
  7. scala> add2(3)
  8. res8: Int = 5

你可以部分应用参数列表中的任意参数，而不仅仅是最后一个。

柯里化函数

有时候会有这样的需求：允许别人一会在你的函数上应用一些参数，然后又应用另外的一些参数。

例如一个乘法函数，在一个场景需要选择乘数，而另一个场景需要选择被乘数。

  1. scala> def multiply(m: Int)(n: Int) : Int = m*n
  2. multiply: (m: Int)(n: Int)Int

你可以直接传入两个参数。

  1. scala> multiply(2)(3)
  2. res9: Int = 6

也可以填上第一个参数并且部分应用第二个参数。

  1. scala> val timesTwo = multiply(2) _
  2. timesTwo: Int => Int = <function1>
  4. scala> timesTwo(3)
  5. res10: Int = 6

可变长度参数

这是一个特殊的语法，可以向方法传入任意多个同类型的参数。例如要在多个字符串上执行String的capitalize函数，可以这样写：

  1. scala> def capitalizeAll(args: String*) = {
  2.      |   args.map { arg =>
  3.      |     arg.capitalize
  4.      |   }
  5.      | }
  6. capitalizeAll: (args: String*)Seq[String]
  8. scala> capitalizeAll("rarity", "applejack")
  9. res11: Seq[String] = ArrayBuffer(Rarity, Applejack)

借贷模式

由于函数可以像值一样作为参数传递，所以可以方便的实现借贷模式。

下面的例子从/proc/self/stat文件中读取当前进程的pid。

withScannerf封装了try-finally块，所以调用者不用再close。

注意：当表达式没有返回值的时候，默认返回Unit。

  1. import scala.reflect.io.File
  2. import java.util.Scanner
  4. def withScanner(f: File, op: Scanner => Unit) = {
  5.      val scanner = new Scanner(f.bufferedReader)
  6.      try {
  7.          op(scanner)
  8.      } finally {
  9.           scanner.close()
  10.      }
  11. }
  13. withScanner(File("/proc/self/stat"),scanner => println("pid is" + scanner.next()))


按名称传递参数

下面的例子演示按照名称传递参数，由于有除以0，所以运行该程序会长生异常。

  1. scala> var logEnable = false
  2. logEnable: Boolean = false
  4. scala> def log(msg: String) = 
  5.      | if (logEnable) println(msg)
  6. log: (msg: String)Unit
  8. scala> val MSG = "programming is running"
  9. MSG: String = programming is running
  10. scala> log(MSG + 1/0)
  11. java.lang.ArithmeticException: / by zero
  12.   ... 33 elided

将def log(msg: String)修改成def log(msg: => String)，由按值传递改为按名称传递后将不会产生异常。

因为log函数的参数是按名称传递，参数会等到实际使用的时候才会计算，所以被跳过。

  1. scala> def log(msg: => String) =
  2.      | if (logEnable) println(msg)
  3. log: (msg: => String)Unit
  5. scala> log(MSG + 1/0)

按名称传递参数可以减少不必要的计算和异常。

定义类

可以用class关键字来定义类。并通过new来创建类。

在定义类时可以定义字段，如firstName，lastName。这样做还可以自动生成构造函数。

可以在类中通过def定义函数。var和val定义字段。

函数名是任何字符如+,-,*,/。

试着将

obama.age_=(51)

简化为

obama.age = 51

这样的简化更像调用一个变量。

  1. scala> class Person(val firstName: String, val lastName: String) {
  2.      | private var _age = 0
  3.      | def age = _age
  4.      | def age_=(newAge: Int) = _age = newAge
  5.      | 
  6.      | def fullName() = firstName + " " + lastName
  7.      | 
  8.      | override def toString() = fullName()
  9.      | }
  10. defined class Person
  12. scala> val obama: Person = new Person("Barack", "obama")
  13. obama: Person = Barack obama
  15. scala> println("Person" + obama)
  16. PersonBarack obama
  18. scala> println("firstName:" + obama.firstName)
  19. firstName:Barack
  21. scala> println("lastName:" + obama.lastName)
  22. lastName:obama
  24. scala> obama.age_=(51)
  26. scala> println("age:" + obama.age)
  27. age:51

旁白: 函数 vs 方法

函数和方法在很大程度上是可以互换的。由于函数和方法是如此的相似，你可能都不知道你调用的东西是一个函数还是一个方法。而当真正碰到的方法和函数之间的差异的时候，你可能会感到困惑。

  1. scala> class C {
  2.      |   var acc = 0
  3.      |   def minc = { acc += 1 }
  4.      |   val finc = { () => acc += 1 }
  5.      | }
  6. defined class C
  8. scala> val c = new C
  9. c: C = C@1af1bd6
  11. scala> c.minc // calls c.minc()
  13. scala> c.finc // returns the function as a value:
  14. res2: () => Unit = <function0>

当你可以调用一个不带括号的“函数”，但是对另一个却必须加上括号的时候，你可能会想哎呀，我还以为自己知道Scala是怎么工作的呢。也许他们有时需要括号？你可能以为自己用的是函数，但实际使用的是方法。

在实践中，即使不理解方法和函数上的区别，你也可以用Scala做伟大的事情。如果你是Scala新手，而且在读两者的差异解释，你可能会跟不上。不过这并不意味着你在使用Scala上有麻烦。它只是意味着函数和方法之间的差异是很微妙的，只有深入语言内部才能清楚理解它。

继承

  1. class SuperMan(brand: String) extends Person(brand) {
  2.   def fly() = "fly"
  3. }

参考 Effective Scala 指出如果子类与父类实际上没有区别，类型别名是优于继承的。A Tour of Scala 详细介绍了子类化。

重载方法

  1. class SuperMan(brand: String) extends Person(brand) { 
  2.   def fullName() = firstName + " " + lastName
  3. }

抽象类

你可以定义一个抽象类，它定义了一些方法但没有实现它们。取而代之是由扩展抽象类的子类定义这些方法。你不能创建抽象类的实例。

  1. scala> abstract class Shape {
  2.      |   def getArea():Int    // subclass should define this
  3.      | }
  4. defined class Shape
  6. scala> class Circle(r: Int) extends Shape {
  7.      |   def getArea():Int = { r * r * 3 }
  8.      | }
  9. defined class Circle
  11. scala> val s = new Shape
  12. <console>:8: error: class Shape is abstract; cannot be instantiated
  13.        val s = new Shape
  14.                ^
  16. scala> val c = new Circle(2)
  17. c: Circle = Circle@65c0035b

特质（Traits）

特质是一些字段和行为的集合，可以扩展或混入（mixin）你的类中。

  1. trait Car {
  2.   val brand: String
  3. }
  5. trait Shiny {
  6.   val shineRefraction: Int
  7. }
  8. class BMW extends Car {
  9.   val brand = "BMW"
  10. }

通过with关键字，一个类可以扩展多个特质：

  1. class BMW extends Car with Shiny {
  2.   val brand = "BMW"
  3.   val shineRefraction = 12
  4. }

参考 Effective Scala 对特质的观点。

什么时候应该使用特质而不是抽象类？ 如果你想定义一个类似接口的类型，你可能会在特质和抽象类之间难以取舍。这两种形式都可以让你定义一个类型的一些行为，并要求继承者定义一些其他行为。一些经验法则：

  • 优先使用特质。一个类扩展多个特质是很方便的，但却只能扩展一个抽象类。

  • 如果你需要构造函数参数，使用抽象类。因为抽象类可以定义带参数的构造函数，而特质不行。例如，你不能说trait t(i: Int) {}，参数i是非法的。

你不是问这个问题的第一人。可以查看更全面的答案： stackoverflow: Scala特质 vs 抽象类 , 抽象类和特质的区别, and Scala编程: 用特质，还是不用特质？

类型

此前，我们定义了一个函数的参数为Int，表示输入是一个数字类型。其实函数也可以是泛型的，来适用于所有类型。当这种情况发生时，你会看到用方括号语法引入的类型参数。下面的例子展示了一个使用泛型键和值的缓存。

  1. trait Cache[K, V] {
  2.   def get(key: K): V
  3.   def put(key: K, value: V)
  4.   def delete(key: K)
  5. }

方法也可以引入类型参数。

  1. def remove[K](key: K)

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