scala语法基础1

Posted 山人彤

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了scala语法基础1相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

scala简介

scala是运行在JVM上的多范式编程语言，同时支持面向对象和面向函数编程

scala主要优势是表达性

scala兼容java

为什么使用scala

  • 开发大数据应用程序（spark程序、Flink程序）
  • 表达能力强，一行代码抵得上Java多行，开发速度快
  • 兼容Java，可以访问庞大的Java类库，例如：操作mysql、redis、freemarker、activemq等等

scala对比java

案例一

定义三个实体类（用户、订单、商品）

Java代码

/**
 * 用户实体类
 */
public class User {
    private String name;
    private List<Order> orders;

    public String getName() {
     return name;
    }

    public void setName(String name) {
     this.name = name;
    }

    public List<Order> getOrders() {
     return orders;
    }

    public void setOrders(List<Order> orders) {
     this.orders = orders;
    }
}
/**
 * 订单实体类
 */
public class Order {
    private int id;
    private List<Product> products;

    public int getId() {
     return id;
    }

    public void setId(int id) {
     this.id = id;
    }

    public List<Product> getProducts() {
     return products;
    }

    public void setProducts(List<Product> products) {
     this.products = products;
    }
}
/**
 * 商品实体类
 */
public class Product {
    private int id;
    private String category;

    public int getId() {
     return id;
    }

    public void setId(int id) {
     this.id = id;
    }

    public String getCategory() {
     return category;
    }

    public void setCategory(String category) {
     this.category = category;
    }
}

scala代码

case class User(var name:String, var orders:List[Order]) // 用户实体类
case class Order(var id:Int, var products:List[Product]) // 订单实体类
case class Product(var id:Int, var category:String)    // 商品实体类

案例二

有一个字符串（数字）列表，我们想将该列表中所有的字符串转换为整数。

Java代码

List<Integer> ints = new ArrayList<Integer>();
for(String s:list){
    ints.add(Integer.parseInt(s));
}

scala代码

val ints = list.map(s=>s.toInt)

开发环境安装

学习如何编写scala代码之前，需要先安装scala编译器以及开发工具

Java程序编译执行流程

Scala程序编译执行流程

scala语法基础1

scala程序运行需要依赖于Java类库，必须要有Java运行环境，scala才能正确执行

根据上述流程图，要编译运行scala程序，需要

  • jdk（jvm）
  • scala编译器（scala SDK）

接下来，需要依次安装以下内容：

  • 安装JDK
  • 安装scala SDK
  • 安装IDEA插件

安装JDK

安装JDK 1.8 64位版本，并配置好环境变量

安装scala SDK

scala SDK是scala语言的编译器，要开发scala程序，必须要先安装SDK

本次安装的版本是: 2.11.12

步骤

  1. 下载、安装SDK
  2. 测试是否安装成功

具体操作

  1. 双击scala-2.11.12.msi，将scala安装在指定目录，例如：c:/opt
  2. 打开控制台，输入 scala -version

安装IDEA scala插件

IDEA默认是不支持scala程序开发，所以需要来安装scala插件来支持scala语言。

步骤

  1. 下载指定版本IDEA scala插件
  2. IDEA配置scala插件
  3. 重新启动IDEA

具体操作

操作1：查看IDEA的版本号

scala语法基础1

操作2：到IDEA官网下载对应版本的IDEA scala插件

[!DANGER]

请务必下载IDEA版本一致的scala插件

操作3：选择配置 > 选择插件

scala语法基础1

操作4：点击小齿轮 > 选择从本地安装插件

scala语法基础1

操作5：找到下载的插件位置，点击OK

scala语法基础1

操作6：重新启动IDEA

操作7：查看scala插件

scala语法基础1

scala解释器

后续我们会使用scala解释器来学习scala基本语法，scala解释器像Linux命令一样，执行一条代码，马上就可以让我们看到执行结果，用来测试比较方便。

我们接下来学习：

  • 启动scala解释器
  • 在scala解释器中执行scala代码
  • 退出scala解释器

启动scala解释器

要启动scala解释器，只需要以下几步：

  • 按住 windows键 + r
  • 输入 scala即可
scala语法基础1

执行scala代码

在scala的命令提示窗口中输入println("hello, world")，回车执行

scala语法基础1

退出解释器

在scala命令提示窗口中执行:quit，即可退出解释器

声明变量

我们将来每一天编写scala程序都会定义变量。那scala语言如何定义变量呢？

语法格式

Java变量定义

int a = 0;

在scala中，可以使用val或者var来定义变量，语法格式如下:

val/var 变量标识:变量类型 = 初始值

其中

  • val定义的是不可重新赋值的变量
  • var定义的是可重新赋值的变量

在解释器中定义一个变量

示例：定义一个变量保存一个人的名字"tom"

步骤

  1. 打开scala解释器
  2. 定义一个字符串类型的变量用来保存名字

参考代码

scala> val name:String = "tom"
name: String = tom

val和var变量

示例

给名字变量进行重新赋值为Jim，观察其运行结果

参考代码

scala> name = "Jim"
<console>:12: error: reassignment to val
       name = "Jim"

示例

使用var重新定义变量来保存名字"tom"，并尝试重新赋值为Jim，观察其运行结果

参考代码

scala> var name:String = "tom"
name: String = tom

scala> name = "Jim"
name: String = Jim

[!TIP]

优先使用val定义变量，如果变量需要被重新赋值，才使用var

使用类型推断来定义变量

scala的语法要比Java简洁，我们可以使用一种更简洁的方式来定义变量。

示例

使用更简洁的语法定义一个变量保存一个人的名字"tom"

参考代码

scala> val name = "tom"
name: String = tom

scala可以自动根据变量的值来自动推断变量的类型，这样编写代码更加简洁。

惰性赋值

在企业的大数据开发中，有时候会编写非常复杂的SQL语句，这些SQL语句可能有几百行甚至上千行。这些SQL语句，如果直接加载到JVM中，会有很大的内存开销。如何解决？

当有一些变量保存的数据较大时，但是不需要马上加载到JVM内存。可以使用惰性赋值来提高效率。

语法格式：

lazy val/var 变量名 = 表达式

参考代码

scala> lazy val sql = """insert overwrite table adm.itcast_adm_personas
     |     select
     |     a.user_id,
 ....
     |     left join gdm.itcast_gdm_user_buy_category c on a.user_id=c.user_id
     |     left join gdm.itcast_gdm_user_visit d on a.user_id=d.user_id;"""
sql: String = <lazy>

字符串

scala提供多种定义字符串的方式，将来我们可以根据需要来选择最方便的定义方式。

  • 使用双引号
  • 使用插值表达式
  • 使用三引号

使用双引号

语法

val/var 变量名 = “字符串”

示例

有一个人的名字叫"hadoop"，请打印他的名字以及名字的长度。

参考代码

scala> println(name + name.length)
hadoop6

使用插值表达式

scala中，可以使用插值表达式来定义字符串，有效避免大量字符串的拼接。

语法

val/var 变量名 = s"${变量/表达式}字符串"

[!TIP]

  • 在定义字符串之前添加 s
  • 在字符串中，可以使用 ${}来引用变量或者编写表达式

示例

请定义若干个变量，分别保存："zhangsan"、30、"male"，定义一个字符串，保存这些信息。

打印输出：name=zhangsan, age=30, sex=male

参考代码

scala> val name = "zhangsan"
name: String = zhangsan

scala> val age = 30
age: Int = 30

scala> val sex = "male"
sex: String = male

scala> val info = s"name=${name}, age=${age}, sex=${sex}"
info: String = name=zhangsan, age=30, sex=male

scala> println(info)
name=zhangsan, age=30, sex=male

使用三引号

如果有大段的文本需要保存，就可以使用三引号来定义字符串。例如：保存一大段的SQL语句。三个引号中间的所有字符串都将作为字符串的值。

语法

val/var 变量名 = """字符串1
字符串2"""

示例

定义一个字符串，保存以下SQL语句

select
 *
from
    t_user
where
    name = "zhangsan"

打印该SQL语句

参考代码

val sql = """select
     | *
     | from
     |     t_user
     | where
     |     name = "zhangsan""""

println(sql)

数据类型与操作符

scala中的类型以及操作符绝大多数和Java一样，我们主要来学习

  • 与Java不一样的一些用法
  • scala类型的继承体系

数据类型

基础类型 类型说明
Byte 8位带符号整数
Short 16位带符号整数
Int 32位带符号整数
Long 64位带符号整数
Char 16位无符号Unicode字符
String Char类型的序列（字符串）
Float 32位单精度浮点数
Double 64位双精度浮点数
Boolean true或false

注意下 scala类型与Java的区别

[!NOTE]

  1. scala中所有的类型都使用 大写字母开头
  2. 整形使用 Int而不是Integer
  3. scala中定义变量可以不写类型，让scala编译器自动推断

运算符

类别 操作符
算术运算符 +、-、*、/
关系运算符 >、<、==、!=、>=、<=
逻辑运算符 &&、||、!
位运算符 &、||、^、<<、>>

  • scala中没有，++、--运算符

  • 与Java不一样，在scala中，可以直接使用==、!=进行比较，它们与equals方法表示一致。而比较两个对象的引用值，使用eq

示例

有一个字符串"abc"，再创建第二个字符串，值为：在第一个字符串后拼接一个空字符串。

然后使用比较这两个字符串是否相等、再查看它们的引用值是否相等。

参考代码

val str1 = "abc"
val str2 = str1 + ""
str1 == str2
str1.eq(str2)

scala类型层次结构

scala语法基础1
类型 说明
Any 所有类型的父类，,它有两个子类AnyRef与AnyVal
AnyVal 所有数值类型的父类
AnyRef 所有对象类型（引用类型）的父类
Unit 表示空，Unit是AnyVal的子类，它只有一个的实例()。它类似于Java中的void，但scala要比Java更加面向对象
Null 'Null是AnyRef的子类，也就是说它是所有引用类型的子类。它的实例是null  可以将null赋值给任何对象类型'
Nothing 所有类型的子类。不能直接创建该类型实例，某个方法抛出异常时，返回的就是Nothing类型，因为Nothing是所有类的子类，那么它可以赋值为任何类型

nothing

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val c = m3(1,0)
}

def m3(x:Int, y:Int):Int = {
    if(y == 0) throw new Exception("这是一个异常")
    x / y
}

问题

以下代码是否有问题？

val b:Int = null

scala会解释报错：

Null类型并不能转换为Int类型，说明Null类型并不是Int类型的子类

条件表达式

条件表达式就是if表达式，if表达式可以根据给定的条件是否满足，根据条件的结果（真或假）决定执行对应的操作。scala条件表达式的语法和Java一样。

有返回值的if

与Java不一样的是，

[!NOTE]

  • 在scala中，条件表达式也是有返回值的
  • 在scala中，没有三元表达式，可以使用if表达式替代三元表达式

示例

定义一个变量sex，再定义一个result变量，如果sex等于"male"，result等于1，否则result等于0

参考代码

scala> val sex = "male"
sex: String = male

scala> val result = if(sex == "male") 1 else 0
result: Int = 1

块表达式

  • scala中，使用{}表示一个块表达式
  • 和if表达式一样，块表达式也是有值的
  • 值就是最后一个表达式的值

问题

请问以下代码，变量a的值是什么？

scala> val a = {
     | println("1 + 1")
     | 1 + 1
     | }

循环

在scala中，可以使用for和while，但一般推荐使用for表达式，因为for表达式语法更简洁

for表达式

语法

for(i <- 表达式/数组/集合) {
    // 表达式
}

简单循环

使用for表达式打印1-10的数字

步骤

  1. 生成1-10的数字（提示：使用to方法）
  2. 使用for表达式遍历，打印每个数字

参考代码1

scala> val nums = 1.to(10)                                                              
nums: scala.collection.immutable.Range.Inclusive = Range(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) 
                                                                                        
scala> for(i <- nums) println(i)                                                                                                                                          

简写方式

参考代码2

// 中缀调用法
scala> for(i <- 1 to 10) println(i)

嵌套循环

使用for表达式，打印以下字符

*****
*****
*****

步骤

  1. 使用for表达式打印3行，5列星星
  2. 每打印5个星星，换行

参考代码

for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 5) {print("*");if(j == 5) println("")}

守卫

for表达式中，可以添加if判断语句，这个if判断就称之为守卫。我们可以使用守卫让for表达式更简洁。

语法

for(i <- 表达式/数组/集合 if 表达式) {
    // 表达式
}

示例

使用for表达式打印1-10之间能够整除3的数字

参考代码

// 添加守卫，打印能够整除3的数字
for(i <- 1 to 10 if i % 3 == 0) println(i)

for推导式

  • 将来可以使用for推导式生成一个新的集合（一组数据）

  • 在for循环体中，可以使用yield表达式构建出一个集合，我们把使用yield的for表达式称之为推导式

示例

生成一个10、20、30...100的集合

参考代码

// for推导式：for表达式中以yield开始，该for表达式会构建出一个集合
val v = for(i <- 1 to 10) yield i * 10

while循环

scala中while循环和Java中是一致的

示例

打印1-10的数字

参考代码

scala> var i = 1
i: Int = 1

scala> while(i <= 10) {
     | println(i)
     | i = i+1
     | }

break和continue

  • 在scala中，类似Java和C++的break/continue关键字被移除了
  • 如果一定要使用break/continue，就需要使用scala.util.control包的Break类的 breable和 break方法。

实现break

用法

  • 导入Breaks包 import scala.util.control.Breaks._
  • 使用breakable将for表达式包起来
  • for表达式中需要退出循环的地方，添加 break()方法调用

示例

使用for表达式打印1-100的数字，如果数字到达50，退出for表达式

参考代码

// 导入scala.util.control包下的Break
import scala.util.control.Breaks._

breakable{
    for(i <- 1 to 100) {
        if(i >= 50) break()
        else println(i)
    }
}

实现continue

用法

continue的实现与break类似，但有一点不同：

[!NOTE]

实现break是用breakable{}将整个for表达式包起来，而实现continue是用breakable{}将for表达式的循环体包含起来就可以了

示例

打印1-100的数字，使用for表达式来遍历，如果数字能整除10，不打印

// 导入scala.util.control包下的Break    
import scala.util.control.Breaks._

for(i <- 1 to 100 ) {
    breakable{
        if(i % 10 == 0) break()
        else println(i)
    }
}

方法

一个类可以有自己的方法，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。

定义方法

语法

def methodName (参数名:参数类型, 参数名:参数类型) : [return type] = {
    // 方法体：一系列的代码
}

[!NOTE]

  • 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

示例

  1. 定义一个方法，实现两个整形数值相加，返回相加后的结果
  2. 调用该方法

参考代码

scala> def add(a:Int, b:Int) = a + b
m1: (x: Int, y: Int)Int

scala> add(1,2)
res10: Int = 3

返回值类型推断

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

[!DANGER]

定义递归方法，不能省略返回值类型

示例

定义递归方法（求阶乘）

10 * 9 * 8 * 7 * 6 * ... * 1

参考代码

scala> def m2(x:Int) = {
     | if(x<=1) 1
     | else m2(x-1) * x
     | }
<console>:13: error: recursive method m2 needs result type
       else m2(x-1) * x

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

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. 定义一个计算两个值相加的方法，这两个值默认为0
  2. 调用该方法，不传任何参数

参考代码

// x，y带有默认值为0 
def add(x:Int = 0, y:Int = 0) = x + y
add()

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. 定义一个计算两个值相加的方法，这两个值默认为0
  2. 调用该方法，只设置第一个参数的值

参考代码

def add(x:Int = 0, y:Int = 0) = x + y
add(x=1)

变长参数

如果方法的参数是不固定的，可以定义一个方法的参数是变长参数。

语法格式：

def 方法名(参数名:参数类型*):返回值类型 = {
    方法体
}

[!NOTE]

在参数类型后面加一个*号，表示参数可以是0个或者多个

示例

  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

scala> def add(num:Int*) = num.sum
add: (num: Int*)Int

scala> add(1,2,3,4,5)
res1: Int = 15

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

在后续编写spark、flink程序时，我们会使用到这些方法调用方式。

后缀调用法

这种方法与Java没有区别。

语法

对象名.方法名(参数)

示例

使用后缀法Math.abs求绝对值

参考代码

scala> Math.abs(-1)
res3: Int = 1

中缀调用法

语法

对象名 方法名 参数

例如：1 to 10

[!TIP]

如果有多个参数，使用括号括起来

示例

使用中缀法Math.abs求绝对值

scala> Math abs -1
res4: Int = 1

操作符即方法

来看一个表达式

1 + 1

大家觉得上面的表达式像不像方法调用？

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

花括号调用法

语法

Math.abs{ 
    // 表达式1
    // 表达式2
}

[!DANGER]

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

scala> Math.abs{-10}
res13: Int = 10

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"
  • 使用无括号调用法调用该方法

参考代码

def m3()=println("hello")
m3()

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"
  • 使用无括号调用法调用该方法

参考代码

def m3()=println("hello")
m3()
m3

函数

scala支持函数式编程，将来编写Spark/Flink程序中，会大量使用到函数

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

[!TIP]

  • 函数是一个 对象（变量）
  • 类似于方法，函数也有输入参数和返回值
  • 函数定义不需要使用 def定义
  • 无需指定返回值类型

示例

  1. 定义一个两个数值相加的函数
  2. 调用该函数

参考代码

scala> val add = (x:Int, y:Int) => x + y
add: (Int, Int) => Int = <function2>

scala> add(1,2)
res3: Int = 3

方法和函数的区别

  • 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

示例

方法无法赋值给变量

scala> def add(x:Int,y:Int)=x+y
add: (x: Int, y: Int)Int

scala> val a = add
<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

方法转换为函数

  • 有时候需要将方法转换为函数，作为变量传递，就需要将方法转换为函数

  • 使用_即可将方法转换为函数

示例

  1. 定义一个方法用来进行两个数相加
  2. 将该方法转换为一个函数，赋值给变量

参考代码

scala> def add(x:Int,y:Int)=x+y
add: (x: Int, y: Int)Int

scala> val a = add _
a: (Int, Int) => Int = <function2>

数组

scala中数组的概念是和Java类似，可以用数组来存放一组数据。scala中，有两种数组，一种是定长数组，另一种是变长数组

定长数组

  • 定长数组指的是数组的 长度是 不允许改变的
  • 数组的 元素是 可以改变的

语法

// 通过指定长度定义数组
val/var 变量名 = new Array[元素类型](数组长度)

// 用元素直接初始化数组
val/var 变量名 = Array(元素1, 元素2, 元素3...)

[!NOTE]

  • 在scala中，数组的泛型使用[]来指定

  • 使用()来获取元素

示例一

  1. 定义一个长度为100的整型数组
  2. 设置第1个元素为110
  3. 打印第1个元素

参考代码

scala> val a = new Array[Int](100)
a: Array[Int] = Array(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0)

scala> a(0) = 110

scala> println(a(0))
110

示例二

  1. 定义一个包含以下元素的数组

    "java", "scala", "python"

  2. 获取数组长度

参考代码

// 定义包含jave、scala、python三个元素的数组
scala> val a = Array("java", "scala", "python")
a: Array[String] = Array(java, scala, python)

scala> a.length
res17: Int = 3

变长数组

变长数组指的是数组的长度是可变的，可以往数组中添加、删除元素

定义变长数组

创建变长数组，需要提前导入ArrayBuffer类import scala.collection.mutable.ArrayBuffer

语法

  • 创建空的ArrayBuffer变长数组，语法结构：

    val/var a = ArrayBuffer[元素类型]()

  • 创建带有初始元素的ArrayBuffer

    val/var a = ArrayBuffer(元素1，元素2，元素3....)

示例一

定义一个长度为0的整型变长数组

参考代码

val a = ArrayBuffer[Int]()

示例二

定义一个包含以下元素的变长数组

"hadoop", "storm", "spark"

参考代码

scala> val a = ArrayBuffer("hadoop", "storm", "spark")
a: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[String] = ArrayBuffer(hadoop, storm, spark)

添加/修改/删除元素

  • 使用 +=添加元素
  • 使用 -=删除元素
  • 使用 ++=追加一个数组到变长数组

示例

  1. 定义一个变长数组，包含以下元素: "hadoop", "spark", "flink"
  2. 往该变长数组添加一个"flume"元素
  3. 从该变长数组删除"hadoop"元素
  4. 再将一个数组，该数组包含"hive", "sqoop"追加到变长数组中

参考代码

// 定义变长数组
scala> val a = ArrayBuffer("hadoop", "spark", "flink")
a: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[String] = ArrayBuffer(hadoop, spark, flink)

// 追加一个元素
scala> a += "flume"
res10: a.type = ArrayBuffer(hadoop, spark, flink, flume)

// 删除一个元素
scala> a -= "hadoop"
res11: a.type = ArrayBuffer(spark, flink, flume)

// 追加一个数组
scala> a ++= Array("hive", "sqoop")
res12: a.type = ArrayBuffer(spark, flink, flume, hive, sqoop)

遍历数组

可以使用以下两种方式来遍历数组：

  • 使用 for表达式直接遍历数组中的元素
  • 使用 索引遍历数组中的元素

示例一

  1. 定义一个数组，包含以下元素1,2,3,4,5
  2. 使用for表达式直接遍历，并打印数组的元素

参考代码

scala> val a = Array(1,2,3,4,5)
a: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5)

scala> for(i<-a) println(i)
1
2
3
4
5

示例二

  1. 定义一个数组，包含以下元素1,2,3,4,5
  2. 使用for表达式基于索引下标遍历，并打印数组的元素

参考代码

scala> val a = Array(1,2,3,4,5)
a: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5)

scala> for(i <- 0 to a.length - 1) println(a(i))
1
2
3
4
5

scala> for(i <- 0 until a.length) println(a(i))
1
2
3
4
5

[!NOTE]

0 until n——生成一系列的数字，包含0，不包含n

0 to n ——包含0，也包含n

数组常用算法

scala中的数组封装了一些常用的计算操作，将来在对数据处理的时候，不需要我们自己再重新实现。以下为常用的几个算法：

  • 求和——sum方法
  • 求最大值——max方法
  • 求最小值——min方法
  • 排序——sorted方法

求和

数组中的sum方法可以将所有的元素进行累加，然后得到结果

示例

  1. 定义一个数组，包含以下几个元素（1,2,3,4)
  2. 请计算该数组的和

参考代码

scala> val a = Array(1,2,3,4)
a: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4)

scala> a.sum
res49: Int = 10

最大值

数组中的max方法，可以获取到数组中的最大的那个元素值

示例

  1. 定义一个数组，包含以下几个元素（4,1,2,4,10）
  2. 获取数组的最大值

参考代码

scala> val a = Array(4,1,2,4,10)
a: Array[Int] = Array(4, 1, 2, 4, 10)

scala> a.max
res50: Int = 10

最小值

数组的min方法，可以获取到数组中最小的那个元素值

示例

  1. 定义一个数组，包含以下几个元素（4,1,2,4,10）
  2. 获取数组的最小值

参考代码

scala> val a = Array(4,1,2,4,10)
a: Array[Int] = Array(4, 1, 2, 4, 10)

scala> a.min
res51: Int = 1

排序

数组的sorted方法，可以对数组进行升序排序。而reverse方法，可以将数组进行反转，从而实现降序排序

示例

  1. 定义一个数组，包含以下几个元素（4,1,2,4,10）
  2. 对数组进行升序排序、降序排序

参考代码

// 升序排序
scala> a.sorted
res53: Array[Int] = Array(1, 2, 4, 4, 10)

// 降序
scala> a.sorted.reverse
res56: Array[Int] = Array(10, 4, 4, 2, 1)

元组

元组可以用来包含一组不同类型的值。例如：姓名，年龄，性别，出生年月。元组的元素是不可变的。

定义元组

语法

使用括号来定义元组

val/var 元组 = (元素1, 元素2, 元素3....)

使用箭头来定义元组（元组只有两个元素）

val/var 元组 = 元素1->元素2

示例

定义一个元组，包含一个学生的以下数据

id 姓名 年龄 地址
1 zhangsan 20 beijing

参考代码

scala> val a = (1, "zhangsan", 20, "beijing")
a: (Int, String, Int, String) = (1,zhangsan,20,beijing)

示例

  • 定义一个元组，包含学生的姓名和年龄（zhangsan、20）
  • 分别使用括号、和箭头来定义元组

参考代码

scala> val a = ("zhangsan", 20)
a: (String, Int) = (zhangsan,20)

scala> val a = "zhangsan" -> 20
a: (String, Int) = (zhangsan,20)

访问元组

使用_1、_2、_3....来访问元组中的元素，_1表示访问第一个元素，依次类推

示例

  • 定义一个元组，包含一个学生的姓名和性别，"zhangsan",  "male"
  • 分别获取该学生的姓名和性别

参考代码

scala> val a = "zhangsan" -> "male"
a: (String, String) = (zhangsan,male)

// 获取第一个元素
scala> a._1
res41: String = zhangsan

// 获取第二个元素
scala> a._2
res42: String = male

列表

列表是scala中最重要的、也是最常用的数据结构。List具备以下性质：

  • 可以保存重复的值
  • 有先后顺序

在scala中，也有两种列表，一种是不可变列表、另一种是可变列表

定义

不可变列表就是列表的元素、长度都是不可变的。

语法

使用List(元素1, 元素2, 元素3, ...)来创建一个不可变列表，语法格式：

val/var 变量名 = List(元素1, 元素2, 元素3...)

使用Nil创建一个不可变的空列表

val/var 变量名 = Nil

使用::方法创建一个不可变列表

val/var 变量名 = 元素1 :: 元素2 :: Nil

[!TIP]

使用**::拼接方式来创建列表，必须在最后添加一个Nil**

示例一

创建一个不可变列表，存放以下几个元素（1,2,3,4）

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

示例二

使用Nil创建一个不可变的空列表

参考代码

scala> val a = Nil
a: scala.collection.immutable.Nil.type = List()

示例三

使用::方法创建列表，包含-2、-1两个元素

参考代码

scala> val a = -2 :: -1 :: Nil
a: List[Int] = List(-2, -1)

可变列表

可变列表就是列表的元素、长度都是可变的。

要使用可变列表，先要导入import scala.collection.mutable.ListBuffer

[!NOTE]

  • 可变集合都在 mutable包中
  • 不可变集合都在 immutable包中（默认导入）

定义

使用ListBuffer[元素类型]()创建空的可变列表，语法结构：

val/var 变量名 = ListBuffer[Int]()

使用ListBuffer(元素1, 元素2, 元素3...)创建可变列表，语法结构：

val/var 变量名 = ListBuffer(元素1，元素2，元素3...)

示例一

创建空的整形可变列表

参考代码

  scala> val a = ListBuffer[Int]()
  a: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer()

示例二

创建一个可变列表，包含以下元素：1,2,3,4

参考代码

scala> val a = ListBuffer(1,2,3,4)
a: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer(1, 2, 3, 4)

可变列表操作

  • 获取元素（使用括号访问 (索引值)）
  • 添加元素（ +=）
  • 追加一个列表（ ++=）
  • 更改元素（ 使用括号获取元素，然后进行赋值）
  • 删除元素（ -=）
  • 转换为List（ toList）
  • 转换为Array（ toArray）

示例

  1. 定义一个可变列表包含以下元素：1,2,3
  2. 获取第一个元素
  3. 添加一个新的元素：4
  4. 追加一个列表，该列表包含以下元素：5,6,7
  5. 删除元素7
  6. 将可变列表转换为不可变列表
  7. 将可变列表转换为数组

参考代码

// 导入不可变列表
scala> import scala.collection.mutable.ListBuffer
import scala.collection.mutable.ListBuffer

// 创建可变列表
scala> val a = ListBuffer(1,2,3)
a: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer(1, 2, 3)

// 获取第一个元素
scala> a(0)
res19: Int = 1

// 追加一个元素
scala> a += 4
res20: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4)

// 追加一个列表
scala> a ++= List(5,6,7)
res21: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

// 删除元素
scala> a -= 7
res22: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// 转换为不可变列表
scala> a.toList
res23: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// 转换为数组
scala> a.toArray
res24: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)

列表常用操作

以下是列表常用的操作

  • 判断列表是否为空（ isEmpty）
  • 拼接两个列表（ ++）
  • 获取列表的首个元素（ head）和剩余部分( tail)
  • 反转列表（ reverse）
  • 获取前缀（ take）、获取后缀（ drop）
  • 扁平化（ flaten）
  • 拉链（ zip）和拉开（ unzip）
  • 转换字符串（ toString）
  • 生成字符串（ mkString）
  • 并集（ union）
  • 交集（ intersect）
  • 差集（ diff）

判断列表是否为空

示例

  • 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4
  • 使用isEmpty判断列表是否为空

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> a.isEmpty
res51: Boolean = false

拼接两个列表

示例

  • 有两个列表，分别包含以下元素1,2,3和4,5,6
  • 使用 ++将两个列表拼接起来

参考代码

scala> val a = List(1,2,3)
a: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> val b = List(4,5,6)
b: List[Int] = List(4, 5, 6)

scala> a ++ b
res52: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

获取列表的首个元素和剩余部分

示例

  • 定义一个列表，包含以下几个元素：1,2,3
  • 使用head方法，获取列表的首个元素
  • 使用tail方法，获取除第一个元素以外的元素，它也是一个列表

参考代码

scala> val a = List(1,2,3)
a: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> a.head
res4: Int = 1

scala> a.tail
res5: List[Int] = List(2, 3)

反转列表

示例

  • 定一个列表，包含以下元素：1,2,3

  • 使用reverse方法将列表的元素反转

scala> val a = List(1,2,3)
a: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> a.reverse
res6: List[Int] = List(3, 2, 1)

获取列表前缀和后缀

示例

  • 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4,5
  • 使用take方法获取前缀（前三个元素）：1,2, 3
  • 使用drop方法获取后缀（除前三个以外的元素）：4,5

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4,5)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> a.take(3)
res56: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> a.drop(3)
res60: List[Int] = List(4, 5)

扁平化(压平)

扁平化表示将列表中的列表中的所有元素放到一个列表中。

scala语法基础1

示例

  • 有一个列表，列表中又包含三个列表，分别为：List(1,2)、List(3)、List(4,5)
  • 使用flatten将这个列表转换为List(1,2,3,4,5)

参考代码

scala> val a = List(List(1,2), List(3), List(4,5))
a: List[List[Int]] = List(List(1, 2), List(3), List(4, 5))

scala> a.flatten
res0: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

拉链与拉开

  • 拉链：使用zip将两个列表，组合成一个元素为元组的列表
  • 拉开：将一个包含元组的列表，解开成包含两个列表的元组

示例

  • 有两个列表
    • 第一个列表保存三个学生的姓名，分别为：zhangsan、lisi、wangwu
    • 第二个列表保存三个学生的年龄，分别为：19, 20, 21
  • 使用zip操作将两个列表的数据"拉"在一起，形成 zhangsan->19, lisi ->20, wangwu->21

参考代码

scala> val a = List("zhangsan", "lisi", "wangwu")
a: List[String] = List(zhangsan, lisi, wangwu)

scala> val b = List(19, 20, 21)
b: List[Int] = List(19, 20, 21)

scala> a.zip(b)
res1: List[(String, Int)] = List((zhangsan,19), (lisi,20), (wangwu,21))

示例

  • 将上述包含学生姓名、年龄的元组列表，解开成两个列表

参考代码

scala> res1.unzip
res2: (List[String], List[Int]) = (List(zhangsan, lisi, wangwu),List(19, 20, 21))

转换字符串

toString方法可以返回List中的所有元素

示例

  • 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4
  • 使用toString输出该列表的元素

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> println(a.toString)
List(1, 2, 3, 4)

生成字符串

mkString方法，可以将元素以分隔符拼接起来。默认没有分隔符

示例

  • 定义一个列表，包含以下元素1,2,3,4
  • 使用mkString，用冒号将元素都拼接起来

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> a.mkString
res7: String = 1234

scala> a.mkString(":")
res8: String = 1:2:3:4

并集

union表示对两个列表取并集，不去重

示例

  • 定义第一个列表，包含以下元素：1,2,3,4
  • 定义第二个列表，包含以下元素：3,4,5,6
  • 使用union操作，获取这两个列表的并集
  • 使用distinct操作，去除重复的元素

参考代码

scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

// 并集操作
scala> a1.union(a2)
res17: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 6)

// 可以调用distinct去重
scala> a1.union(a2).distinct
res18: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

交集

intersect表示对两个列表取交集

示例

  • 定义第一个列表，包含以下元素：1,2,3,4
  • 定义第二个列表，包含以下元素：3,4,5,6
  • 使用intersect操作，获取这两个列表的交集 
scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

scala> a1.intersect(a2)
res19: List[Int] = List(3, 4)

差集

diff表示对两个列表取差集，例如：a1.diff(a2)，表示获取a1在a2中不存在的元素

示例

  • 定义第一个列表，包含以下元素：1,2,3,4
  • 定义第二个列表，包含以下元素：3,4,5,6
  • 使用diff获取这两个列表的差集 
scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

scala> a1.diff(a2)
res24: List[Int] = List(1, 2)

Set

Set(集)是代表没有重复元素的集合。Set具备以下性质：

  1. 元素不重复
  2. 不保证插入顺序

scala中的集也分为两种，一种是不可变集，另一种是可变集。

不可变集

定义

语法

创建一个空的不可变集，语法格式：

val/var 变量名 = Set[类型]()

给定元素来创建一个不可变集，语法格式：

val/var 变量名 = Set(元素1, 元素2, 元素3...)

示例一

定义一个空的不可变集

参考代码

scala> val a = Set[Int]()
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set()

示例二

定义一个不可变集，保存以下元素：1,1,3,2,4,8

参考代码

scala> val a = Set(1,1,3,2,4,8)
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3, 8, 4)

基本操作

  • 获取集的大小（ size）
  • 遍历集（ 和遍历数组一致）
  • 添加一个元素，生成一个Set（ +）
  • 拼接两个集，生成一个Set（ ++）
  • 拼接集和列表，生成一个Set（ ++）

示例

  1. 创建一个集，包含以下元素：1,1,2,3,4,5
  2. 获取集的大小
  3. 遍历集，打印每个元素
  4. 删除元素1，生成新的集
  5. 拼接另一个集（6, 7, 8)
  6. 拼接一个列表(6,7,8, 9)

参考代码

// 创建集
scala> val a = Set(1,1,2,3,4,5)
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 2, 3, 4)

// 获取集的大小
scala> a.size
res0: Int = 5

// 遍历集
scala> for(i <- a) println(i)

// 删除一个元素
scala> a - 1
res5: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 2, 3, 4)

// 拼接两个集
scala> a ++ Set(6,7,8)
res2: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 6, 2, 7, 3, 8, 4)

// 拼接集和列表
scala> a ++ List(6,7,8,9)
res6: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 6, 9, 2, 7, 3, 8, 4)

可变集

定义

可变集合不可变集的创建方式一致，只不过需要提前导入一个可变集类。

手动导入：import scala.collection.mutable.Set

示例

  1. 定义一个可变集，包含以下元素: 1,2,3, 4
  2. 添加元素5到可变集中
  3. 从可变集中移除元素1

参考代码

scala> val a = Set(1,2,3,4)
a: scala.collection.mutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3, 4)                          

// 添加元素
scala> a += 5
res25: a.type = Set(1, 5, 2, 3, 4)

// 删除元素
scala> a -= 1
res26: a.type = Set(5, 2, 3, 4)

映射

Map可以称之为映射。它是由键值对组成的集合。在scala中，Map也分为不可变Map和可变Map。

不可变Map

定义

语法

val/var map = Map(键->值, 键->值, 键->值...) // 推荐，可读性更好
val/var map = Map((键, 值), (键, 值), (键, 值), (键, 值)...)

示例

  1. 定义一个映射，包含以下学生姓名和年龄数据

    "zhangsan", 30
    "lisi", 40

  2. 获取zhangsan的年龄

参考代码

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30, lisi -> 40)

scala> val map = Map(("zhangsan", 30), ("lisi", 30))
map: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30, lisi -> 30)

// 根据key获取value
scala> map("zhangsan")
res10: Int = 30

可变Map

定义

定义语法与不可变Map一致。但定义可变Map需要手动导入import scala.collection.mutable.Map

示例

  1. 定义一个映射，包含以下学生姓名和年龄数据

    "zhangsan", 30
    "lisi", 40

  2. 修改zhangsan的年龄为20

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30)

// 修改value
scala> map("zhangsan") = 20

Map基本操作

基本操作

  • 获取值( map(key))
  • 获取所有key（ map.keys）
  • 获取所有value（ map.values）
  • 遍历map集合
  • getOrElse
  • 增加key,value对
  • 删除key

示例

  1. 定义一个映射，包含以下学生姓名和年龄数据

    "zhangsan", 30
    "lisi", 40

  2. 获取zhangsan的年龄

  3. 获取所有的学生姓名

  4. 获取所有的学生年龄

  5. 打印所有的学生姓名和年龄

  6. 获取wangwu的年龄，如果wangwu不存在，则返回-1

  7. 新增一个学生：wangwu, 35

  8. 将lisi从可变映射中移除

参考代码

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30)

// 获取zhagnsan的年龄
scala> map("zhangsan")
res10: Int = 30

// 获取所有的学生姓名
scala> map.keys
res13: Iterable[String] = Set(lisi, zhangsan)

// 获取所有的学生年龄
scala> map.values
res14: Iterable[Int] = HashMap(40, 30)

// 打印所有的学生姓名和年龄
scala> for((x,y) <- map) println(s"$x $y")
lisi 40
zhangsan 30

// 获取wangwu的年龄，如果wangwu不存在，则返回-1
scala> map.getOrElse("wangwu", -1)
res17: Int = -1

// 新增一个学生：wangwu, 35
scala> map + "wangwu"->35
res22: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30, wangwu -> 35)

// 将lisi从可变映射中移除
scala> map - "lisi"
res23: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30)

iterator迭代器

scala针对每一类集合都提供了一个迭代器（iterator）用来迭代访问集合

使用迭代器遍历集合

  • 使用 iterator方法可以从集合获取一个迭代器
  • 迭代器的两个基本操作
    • hasNext——查询容器中是否有下一个元素
    • next——返回迭代器的下一个元素，如果没有，抛出NoSuchElementException
  • 每一个迭代器都是有状态的
    • 迭代完后保留在最后一个元素的位置
    • 再次使用则抛出NoSuchElementException
  • 可以使用while或者for来逐个返回元素

示例

  1. 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4,5
  2. 使用while循环和迭代器，遍历打印该列表

参考代码

scala> val ite = a.iterator
ite: Iterator[Int] = non-empty iterator

scala> while(ite.hasNext) {
     | println(ite.next)
     | }

示例

  1. 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4,5
  2. 使用for 表达式和迭代器，遍历打印该列表

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4,5)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> for(i <- a) println(i)

函数式编程

我们将来使用Spark/Flink的大量业务代码都会使用到函数式编程。下面的这些操作是学习的重点。

  • 遍历（ foreach）
  • 映射（ map）
  • 映射扁平化（ flatmap）
  • 过滤（ filter）
  • 是否存在（ exists）
  • 排序（ sorted、 sortBy、 sortWith）
  • 分组（ groupBy）
  • 聚合计算（ reduce）
  • 折叠（ fold）

遍历 | foreach

之前，学习过了使用for表达式来遍历集合。我们接下来将学习scala的函数式编程，使用foreach方法来进行遍历、迭代。它可以让代码更加简洁。

方法签名

foreach(f: (A) ⇒ Unit): Unit

说明

foreach API 说明
参数 f: (A) ⇒ Unit 接收一个函数对象函数的输入参数为集合的元素，返回值为空
返回值 Unit 空

foreach执行过程

示例

有一个列表，包含以下元素1,2,3,4，请使用foreach方法遍历打印每个元素

参考代码

// 定义一个列表
scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

// 迭代打印
scala> a.foreach((x:Int)=>println(x))

使用类型推断简化函数定义

上述案例函数定义有点啰嗦，我们有更简洁的写法。因为使用foreach去迭代列表，而列表中的每个元素类型是确定的

  • scala可以自动来推断出来集合中每个元素参数的类型
  • 创建函数时，可以省略其参数列表的类型

示例

  1. 有一个列表，包含以下元素1,2,3,4，请使用foreach方法遍历打印每个元素
  2. 使用类型推断简化函数定义

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

// 省略参数类型
scala> a.foreach(x=>println(x))

使用下划线来简化函数定义

当函数参数，只在函数体中出现一次，而且函数体没有嵌套调用时，可以使用下划线来简化函数定义

示例

  1. 有一个列表，包含以下元素1,2,3,4，请使用foreach方法遍历打印每个元素
  2. 使用下划线简化函数定义

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

a.foreach(println(_))
  • 如果方法参数是函数，如果出现了下划线，scala编译器会自动将代码封装到一个函数中
  • 参数列表也是由scala编译器自动处理

映射 | map

集合的映射操作是将来在编写Spark/Flink用得最多的操作，是我们必须要掌握的。因为进行数据计算的时候，就是一个将一种数据类型转换为另外一种数据类型的过程。

map方法接收一个函数，将这个函数应用到每一个元素，返回一个新的列表

scala语法基础1

用法

方法签名

def map[B](f: (A) ⇒ B): TraversableOnce[B]

方法解析

map方法 API 说明
泛型 [B] 指定map方法最终返回的集合泛型
参数 f: (A) ⇒ B 传入一个函数对象该函数接收一个类型A（要转换的列表元素），返回值为类型B
返回值 TraversableOnce[B] B类型的集合

map方法解析

scala语法基础1

案例一

  1. 创建一个列表，包含元素1,2,3,4

  2. 对List中的每一个元素加1

参考代码

scala> a.map(x=>x+1)
res4: List[Int] = List(2, 3, 4, 5)

案例二

  1. 创建一个列表，包含元素1,2,3,4

  2. 使用下划线来定义函数，对List中的每一个元素加1

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> a.map(_ + 1)

扁平化映射 | flatMap

扁平化映射也是将来用得非常多的操作，也是必须要掌握的。

定义

可以把flatMap，理解为先map，然后再flatten

scala语法基础1
  • map是将列表中的 元素转换为一个List
  • flatten再将整个列表进行扁平化

方法签名

def flatMap[B](f: (A) ⇒ GenTraversableOnce[B]): TraversableOnce[B]

方法解析

flatmap方法 API 说明
泛型 [B] 最终要转换的集合元素类型
参数 f: (A) ⇒ GenTraversableOnce[B] 传入一个函数对象函数的参数是集合的元素函数的返回值是一个集合
返回值 TraversableOnce[B] B类型的集合

案例

案例说明

  1. 有一个包含了若干个文本行的列表："hadoop hive spark flink flume", "kudu hbase sqoop storm"
  2. 获取到文本行中的每一个单词，并将每一个单词都放到列表中

思路分析

scala语法基础1

步骤

  1. 使用map将文本行拆分成数组
  2. 再对数组进行扁平化

参考代码

// 定义文本行列表
scala> val a = List("hadoop hive spark flink flume", "kudu hbase sqoop storm")
a: List[String] = List(hadoop hive spark flink flume, kudu hbase sqoop storm)

// 使用map将文本行转换为单词数组
scala> a.map(x=>x.split(" "))
res5: List[Array[String]] = List(Array(hadoop, hive, spark, flink, flume), Array(kudu, hbase, sqoop, storm))

// 扁平化，将数组中的
scala> a.map(x=>x.split(" ")).flatten
res6: List[String] = List(hadoop, hive, spark, flink, flume, kudu, hbase, sqoop, storm)

使用flatMap简化操作

参考代码

scala>  val a = List("hadoop hive spark flink flume", "kudu hbase sqoop storm")
a: List[String] = List(hadoop hive spark flink flume, kudu hbase sqoop storm)

scala> a.flatMap(_.split(" "))
res7: List[String] = List(hadoop, hive, spark, flink, flume, kudu, hbase, sqoop, storm)

过滤 | filter

过滤符合一定条件的元素

scala语法基础1

定义

方法签名

def filter(p: (A) ⇒ Boolean): TraversableOnce[A]

方法解析

filter方法 API 说明
参数 p: (A) ⇒ Boolean 传入一个函数对象接收一个集合类型的参数返回布尔类型，满足条件返回true, 不满足返回false
返回值 TraversableOnce[A] 列表
scala语法基础1

案例

  1. 有一个数字列表，元素为：1,2,3,4,5,6,7,8,9

  2. 请过滤出所有的偶数

参考代码

scala> List(1,2,3,4,5,6,7,8,9).filter(_ % 2 == 0)
res8: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)

排序

在scala集合中，可以使用以下几种方式来进行排序

  • sorted默认排序
  • sortBy指定字段排序
  • sortWith自定义排序

默认排序 | sorted

示例

  1. 定义一个列表，包含以下元素: 3, 1, 2, 9, 7
  2. 对列表进行升序排序

参考代码

scala> List(3,1,2,9,7).sorted
res16: List[Int] = List(1, 2, 3, 7, 9)

指定字段排序 | sortBy

根据传入的函数转换后，再进行排序

方法签名

def sortBy[B](f: (A) ⇒ B): List[A]

方法解析

sortBy方法 API 说明
泛型 [B] 按照什么类型来进行排序
参数 f: (A) ⇒ B 传入函数对象
接收一个集合类型的元素参数
返回B类型的元素进行排序
返回值 List[A] 返回排序后的列表

示例

  1. 有一个列表，分别包含几下文本行："01 hadoop", "02 flume", "03 hive", "04 spark"
  2. 请按照单词字母进行排序

参考代码

scala> val a = List("01 hadoop", "02 flume", "03 hive", "04 spark")
a: List[String] = List(01 hadoop, 02 flume, 03 hive, 04 spark)

// 获取单词字段
scala> a.sortBy(_.split(" ")(1))
res8: List[String] = List(02 flume, 01 hadoop, 03 hive, 04 spark)

自定义排序 | sortWith

自定义排序，根据一个函数来进行自定义排序

方法签名

def sortWith(lt: (A, A) ⇒ Boolean): List[A]

方法解析

sortWith方法 API 说明
参数 lt: (A, A) ⇒ Boolean 传入一个比较大小的函数对象
接收两个集合类型的元素参数
返回两个元素大小，小于返回true，大于返回false
返回值 List[A] 返回排序后的列表

示例

  1. 有一个列表，包含以下元素：2,3,1,6,4,5
  2. 使用sortWith对列表进行降序排序

参考代码

scala> val a = List(2,3,1,6,4,5)
a: List[Int] = List(2, 3, 1, 6, 4, 5)

scala> a.sortWith((x,y) => if(x<y)true else false)
res15: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

scala> res15.reverse
res18: List[Int] = List(6, 5, 4, 3, 2, 1)

使用下划线简写上述案例

参考代码

scala> val a = List(2,3,1,6,4,5)
a: List[Int] = List(2, 3, 1, 6, 4, 5)

// 函数参数只在函数中出现一次，可以使用下划线代替
scala> a.sortWith(_ < _).reverse
res19: List[Int] = List(6, 5, 4, 3, 2, 1)

分组 | groupBy

我们如果要将数据按照分组来进行统计分析，就需要使用到分组方法

定义

groupBy表示按照函数将列表分成不同的组

方法签名

def groupBy[K](f: (A) ⇒ K): Map[K, List[A]]

方法解析

groupBy方法 API 说明
泛型 [K] 分组字段的类型
参数 f: (A) ⇒ K 传入一个函数对象接收集合元素类型的参数返回一个K类型的key，这个key会用来进行分组，相同的key放在一组中
返回值 Map[K, List[A]] 返回一个映射，K为分组字段，List为这个分组字段对应的一组数据

groupBy执行过程分析

示例

  1. 有一个列表，包含了学生的姓名和性别:

    "张三", "男"
    "李四", "女"
    "王五", "男"

  2. 请按照性别进行分组，统计不同性别的学生人数

步骤

  1. 定义一个元组列表来保存学生姓名和性别
  2. 按照性别进行分组
  3. 将分组后的Map转换为列表：List(("男" -> 2), ("女" -> 1))

参考代码

scala> val a = List("张三"->"男", "李四"->"女", "王五"->"男")
a: List[(String, String)] = List((张三,男), (李四,女), (王五,男))

// 按照性别分组
scala> a.groupBy(_._2)
res0: scala.collection.immutable.Map[String,List[(String, String)]] = Map(男 -> List((张三,男), (王五,男)),
女 -> List((李四,女)))

// 将分组后的映射转换为性别/人数元组列表
scala> res0.map(x => x._1 -> x._2.size)
res3: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(男 -> 2, 女 -> 1)

聚合操作

聚合操作，可以将一个列表中的数据合并为一个。这种操作经常用来统计分析中

聚合 | reduce

reduce表示将列表，传入一个函数进行聚合计算

定义

方法签名

def reduce[A1 >: A](op: (A1, A1) ⇒ A1): A1

方法解析

reduce方法 API 说明
泛型 [A1 >: A] （下界）A1必须是集合元素类型的子类
参数 op: (A1, A1) ⇒ A1 传入函数对象，用来不断进行聚合操作。第一个A1类型参数为：当前聚合后的变量。第二个A1类型参数为：当前要进行聚合的元素
返回值 A1 列表最终聚合为一个元素

reduce执行流程分析

[!NOTE]

  • reduce和reduceLeft效果一致，表示从左到右计算

  • reduceRight表示从右到左计算

案例

  1. 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
  2. 使用reduce计算所有元素的和

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

scala> a.reduce((x,y) => x + y)
res5: Int = 55

// 第一个下划线表示第一个参数，就是历史的聚合数据结果
// 第二个下划线表示第二个参数，就是当前要聚合的数据元素
scala> a.reduce(_ + _)
res53: Int = 55

// 与reduce一样，从左往右计算
scala> a.reduceLeft(_ + _)
res0: Int = 55

// 从右往左聚合计算
scala> a.reduceRight(_ + _)
res1: Int = 55

折叠 |  fold

fold与reduce很像，但是多了一个指定初始值参数

定义

方法签名

def fold[A1 >: A](z: A1)(op: (A1, A1) ⇒ A1): A1

方法解析

reduce方法 API 说明
泛型 [A1 >: A] （下界）A1必须是集合元素类型的子类
参数1 z: A1 初始值
参数2 op: (A1, A1) ⇒ A1 传入函数对象，用来不断进行折叠操作第一个A1类型参数为：当前折叠后的变量第二个A1类型参数为：当前要进行折叠的元素
返回值 A1 列表最终折叠为一个元素

[!NOTE]

  • fold和foldLet效果一致，表示从左往右计算

  • foldRight表示从右往左计算

案例

  1. 定义一个列表，包含以下元素：1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
  2. 使用fold方法计算所有元素的和

参考代码

scala> val a = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

scala> a.fold(0)(_ + _)
res4: Int = 155


以上是关于scala语法基础1的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

Scala-Unit-2-Scala基础语法1

Scala简介及基础语法

Scala 基础语法

Scala常用基础语法总结

第1节 Scala基础语法：2环境和插件

Scala基础语法