一文掌握scala中的方法和函数

Posted 2023-01-12 黑马程序员官方

章节目标

1. 掌握方法的格式和用法
2. 掌握函数的格式和用法
3. 掌握九九乘法表案例

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1. 方法

1.1 概述

实际开发中, 我们需要编写大量的逻辑代码, 这就势必会涉及到重复的需求. 例如: 求10和20的最大值, 求11和22的最大值, 像这样的需求, 用来进行比较的逻辑代码需要编写两次, 而如果把比较的逻辑代码放到方法中, 只需要编写一次就可以了, 这就是方法. scala中的方法和Java方法类似, 但scala与Java定义方法的语法是不一样的。

1.2 语法格式

def 方法名(参数名:参数类型, 参数名:参数类型) : [return type] = 
    //方法体

注意:

• 参数列表的参数类型不能省略
• 返回值类型可以省略，由scala编译器自动推断
• 返回值可以不写return，默认就是块表达式的值

1.3 示例

**需求: **

1. 定义一个方法getMax，用来获取两个整型数字的最大值, 并返回结果(最大值).
2. 调用该方法获取最大值, 并将结果打印到控制台上.

参考代码

• 方式一: 标准写法

//1. 定义方法, 用来获取两个整数的最大值.
def getMax(a:Int, b:Int): Int = 
    return if(a > b) a else b

//2. 调用方法, 获取最大值.
val max = getMax(10, 20)
//3. 打印结果.
println("max: " + max)

• 方式二: 优化版

//1. 定义方法, 用来获取两个整数的最大值.
def getMax(a:Int, b:Int) = if(a > b) a else b
//2. 调用方法, 获取最大值.
val max = getMax(22, 11)
//3. 打印结果.
println("max: " + max)

1.4 返回值类型推断

scala定义方法可以省略返回值的数据类型，由scala自动推断返回值类型。这样方法定义后更加简洁。

注意: 定义递归方法，不能省略返回值类型

示例

定义递归方法, 求5的阶乘.

步骤

1. 定义方法factorial, 用来计算某个数字的阶乘

   规律: 1的阶乘等于1, 其他数字的阶乘为: n! = n * (n - 1)!

2. 调用方法, 获取5的阶乘, 并将结果打印到控制台上.

参考代码

//1. 定义方法factorial, 用来计算某个数字的阶乘
def factorial(n:Int):Int = if(n == 1) 1 else n * factorial(n - 1)
//2. 调用方法, 获取5的阶乘.
val result = factorial(5)
//3. 将结果打印到控制台上.
println("result: " + result)

1.5 惰性方法

当记录方法返回值的变量被声明为lazy时, 方法的执行将被推迟, 直到我们首次使用该值时, 方法才会执行, 像这样的方法, 就叫: 惰性方法.

注意:

1. Java中并没有提供原生态的"惰性"技术, 但是可以通过特定的代码结构实现, 这种结构被称之为: 懒加载(也叫延迟加载)
2. lazy不能修饰var类型的变量.

使用场景:

1. 打开数据库连接

   由于表达式执行代价昂贵, 因此我们希望能推迟该操作, 直到我们确实需要表达式结果值时才执行它

2. 提升某些特定模块的启动时间.

   为了缩短模块的启动时间, 可以将当前不需要的某些工作推迟执行

3. 确保对象中的某些字段能优先初始化

   为了确保对象中的某些字段能优先初始化, 我们需要对其他字段进行惰性化处理

需求

定义一个方法用来获取两个整数和, 通过"惰性"技术调用该方法, 然后打印结果.

参考代码

//1. 定义方法, 用来获取两个整数和
def getSum(a:Int, b:Int) = 
    println("getSum方法被执行了...")
    a + b

//2. 通过"惰性"方式调用该方法.
lazy val sum = getSum(1, 2)		//此时我们发现getSum方法并没有执行, 说明它的执行被推迟了.

//3. 打印结果, 并观察
println("sum: " + sum) 			//打印结果为sum: 3, 说明首次使用方法返回值时, 方法才会加载执行.

1.6 方法参数

scala中的方法参数，使用比较灵活。它支持以下几种类型的参数：

• 默认参数
• 带名参数
• 变长参数

1.6.1 默认参数

在定义方法时可以给参数定义一个默认值。

示例

1. 定义一个计算两个整数和的方法，这两个值分别默认为10和20
2. 调用该方法，不传任何参数

参考代码

//1. 定义一个方法, 用来获取两个整数的和
// x，y的默认值分别为10和20
def getSum(x:Int = 10, y:Int = 20) = x + y
//2. 通过默认参数的形式, 调用方法
val sum = getSum()
//3. 打印结果
println("sum: " + sum)

1.6.2 带名参数

在调用方法时，可以指定参数的名称来进行调用。

示例

1. 定义一个计算两个整数和的方法，这两个值分别默认为10和20
2. 调用该方法，只设置第一个参数的值

参考代码

//1. 定义一个方法, 用来获取两个整数的和
def getSum(x:Int = 10, y:Int = 20) = x + y
//2. 通过默认参数的形式, 调用方法
val sum = getSum(x=1)
//3. 打印结果
println("sum: " + sum)

1.6.3 变长参数

如果方法的参数是不固定的，可以将该方法的参数定义成变长参数。

语法格式：

def 方法名(参数名:参数类型*):返回值类型 = 
    //方法体

注意:

1. 在参数类型后面加一个*号，表示参数可以是0个或者多个
2. 一个方法有且只能有一个变长参数, 并且变长参数要放到参数列表的最后边.

**示例一: **

1. 定义一个计算若干个值相加的方法
2. 调用方法，传入以下数据：1,2,3,4,5

参考代码

//1. 定义一个计算若干个值相加的方法
def getSum(a:Int*) = a.sum
//2. 调用方法，传入一些整数, 并获取它们的和
val sum = getSum(1,2,3,4,5)
//3. 打印结果
println("sum: " + sum)

1.7 方法调用方式

在scala中，有以下几种方法调用方式:

• 后缀调用法
• 中缀调用法
• 花括号调用法
• 无括号调用法

注意: 在编写spark、flink程序时，会经常使用到这些方法调用方式。

1.7.1 后缀调用法

这种方法与Java没有区别, 非常简单.

语法

对象名.方法名(参数)

示例

使用后缀法调用Math.abs, 用来求绝对值

参考代码

//后缀调用法
Math.abs(-1)	//结果为1

1.7.2 中缀调用法

语法

对象名 方法名 参数

例如：1 to 10

注意: 如果有多个参数，使用括号括起来

示例

使用中缀法调用Math.abs, 用来求绝对值

//中缀调用法
Math abs -1		//结果为1

扩展: 操作符即方法

来看一个表达式, 大家觉得这个表达式像不像方法调用？

1 + 1

在scala中，+ - * / %等这些操作符和Java一样，但在scala中，

• 所有的操作符都是方法
• 操作符是一个方法名字是符号的方法

1.7.3 花括号调用法

语法

Math.abs 
    // 表达式1
    // 表达式2

注意: 方法只有一个参数，才能使用花括号调用法

示例

使用花括号调用法Math.abs求绝对值

参考代码

//花括号调用法
Math.abs-10	//结果为: 10

1.7.4 无括号调用法

如果方法没有参数，可以省略方法名后面的括号

示例

• 定义一个无参数的方法，打印"Hello, Scala!"
• 使用无括号调用法调用该方法

参考代码

//1. 定义一个无参数的方法，打印"Hello, Scala!"
def sayHello() = println("Hello, Scala!")
//2. 调用方法
sayHello

注意:

1. 在Scala中, 如果方法的返回值类型是Unit类型, 这样的方法称之为过程(procedure)
2. 过程的等号(=)可以省略不写. 例如:

def sayHello() = println("Hello, Scala!")   
//可以改写为
def sayHello()  println("Hello, Scala!") 	 //注意: 这个花括号不能省略

2. 函数

scala支持函数式编程，将来编写Spark/Flink程序会大量使用到函数, 目前, 我们先对函数做一个简单入门, 在后续的学习过程中, 我们会逐步重点讲解函数的用法.

2.1 定义函数

语法

val 函数变量名 = (参数名:参数类型, 参数名:参数类型....) => 函数体

注意:

• 在Scala中, 函数是一个对象（变量）
• 类似于方法，函数也有参数列表和返回值
• 函数定义不需要使用def定义
• 无需指定返回值类型

2.2 示例

**需求: **

1. 定义一个计算两个整数和的函数
2. 调用该函数

参考代码

//1. 定义一个用来计算两个整数和的函数, 并将其赋值给变量sum
val getSum = (x:Int, y:Int) => x + y
//2. 调用函数.
val result = getSum(1,2)
//3. 打印结果
println("result: " + result)

2.3 方法和函数的区别

在Java中, 方法和函数之间没有任何区别, 只是叫法不同. 但是在Scala中, 函数和方法就有区别了, 具体如下:

• 方法是隶属于类或者对象的，在运行时，它是加载到JVM的方法区中
• 可以将函数对象赋值给一个变量，在运行时，它是加载到JVM的堆内存中
• 函数是一个对象，继承自FunctionN，函数对象有apply，curried，toString，tupled这些方法。方法则没有

结论: 在Scala中, 函数是对象, 而方法是属于对象的, 所以可以理解为: 方法归属于函数.

示例

演示方法无法赋值给变量

//1. 定义方法
def add(x:Int,y:Int)= x + y

//2. 尝试将方法赋值给变量.
//val a = add(1, 2)		//不要这样写, 这样写是在"调用方法", 而不是把方法赋值给变量
val a = add

//3. 上述代码会报错
<console>:12: error: missing argument list for method add
Unapplied methods are only converted to functions when a function type is expected.
You can make this conversion explicit by writing `add _` or `add(_,_)` instead of `add`.
       val a = add

2.4 方法转换为函数

有时候需要将方法转换为函数. 例如: 作为变量传递，就需要将方法转换为函数

格式

val 变量名 = 方法名 _		//格式为: 方法名 + 空格 + 下划线

注意: 使用 _即可将方法转换为函数

示例

1. 定义一个方法用来计算两个整数和
2. 将该方法转换为一个函数，并赋值给变量

参考代码

//1. 定义一个方法用来计算两个整数和
def add(x:Int, y:Int)= x + y
//2. 将该方法转换为一个函数，并赋值给变量
val a = add _
//3. 调用函数, 用来获取两个整数的和.
val result = a(1, 2)
//4. 打印结果
println("result: " + result)

3. 案例： 打印nn乘法表

3.1 需求

定义方法实现， 根据用户录入的整数， 打印对应的乘法表。

例如： 用户录入5，则打印55乘法表，用户录入9，则打印99乘法表。

3.2 目的

1. 考察键盘录入和方法, 函数的综合运用.
2. 体会方法和函数的不同.

3.3 步骤

1. 定义方法(或者函数), 接收一个整型参数.
2. 通过for循环嵌套实现, 根据传入的整数, 打印对应的乘法表.
3. 调用方法(函数), 输出结果.

3.4 参考代码

• 方式一: 通过方法实现

//1. 定义一个方法, 接收一个整型参数.
def printMT(n:Int) =    //Multiplication Table(乘法表)
    //2. 通过for循环嵌套实现, 根据传入的整数, 打印对应的乘法表.
    for(i <- 1 to n; j <- 1 to i) 
    	print(s"$j * $i = $j * i\\t"); 
        if(j==i) println()
    

//3. 调用方法
printMT(5)

//优化版: 上述定义方法的代码可以合并为一行(目前只要能看懂即可)
/*def printMT(n:Int) = for(i <- 1 to n; j <- 1 to i) print(s"$j * $i = $j * i" + (if(j==i) "\\r\\n" else "\\t"))*/

• 方式二: 通过函数实现

//1. 定义一个函数, 接收一个整型参数.
val printMT = (n:Int) => 
    //2. 通过for循环嵌套实现, 根据传入的整数, 打印对应的乘法表.
    for(i <- 1 to n; j <- 1 to i) 
    	print(s"$j * $i = $j * i\\t"); 
        if(j==i) println()
    

//3. 调用函数
printMT(9)

//优化版: 上述定义函数的代码可以合并为一行(目前只要能看懂即可)
/*val printMT = (n:Int) => for(i <- 1 to n; j <- 1 to i) print(s"$j * $i = $j * i" + (if(j==i) "\\r\\n" else "\\t"))*/