Scala Class etc. 2

Posted 2022-12-08 yuanzam

Higher-Order Functions

• def 定义的是方法，而不是函数
• 函数可作为变量存在，可直接调用，也可作为值传递给其他函数
• _ 后缀将普通方法变为函数: ceil _
  • 根据上下文编译器可以自动将方法转换为函数，也可省略 _ 后缀
• 高阶函数，接收函数的函数
• 参数类型推导
  • 匿名函数传递给其他函数或方法时，如果一直到参数类型，则可省略匿名函数的参数类型，可自动推导类型
  • 参数只有一个时可省略括号
    • 当参数在右侧只出现一次时，可使用 _ 简写
• 闭包 Closures，特定作用域
• SAM, single abstract method interface
  • 对应 Java 中的函数式接口 (1.8)
  • 可将 Scala 函数传递给 Java，只在函数字面量中起作用
• 柯里化 Currying
  • 将接收两个参数的函数变为接收第一个参数的函数，该函数返回一个消费第二个参数的函数
• 控制抽象 Control Abstractions
  • Scala 只包含少量的流程控制语句，用户可自定义控制语句

Pattern Matching and Case Classes

• 可对任何类型进行模式匹配，匹配顺序从上至下
• 模式匹配代替 switch，默认分支为 case _；可避免 switch 语句中因缺少 break 带来的 fall-through 问题
• 模式匹配也是表达式，可将其返回值直接赋值给变量
• 模式守卫 / guards，为匹配设置条件，任何 Boolean 条件都可作为模式守卫；case ... if ... => ...
• case 关键字后接变量名或对应数据结构中使用变量名，那么匹配项就赋值给该变量，变量名必须以小写字母开头
• 使用 | 分隔同一匹配的多个可选项，此时不可使用变量绑定元素
• 类型匹配，代替 isInstanceOf 和 asInstanceOf，直接进行类型转换
  • 必须为类型指定变量名，否则匹配的是实际的类型对象
  • 匹配在运行时发生，而 JVM 泛型会被擦除
    • 不可以匹配具体的 Map 类型（可使用 case Map[_, _]，不可使用 case Map[Int, Int]）
    • Array 的类型不会被擦除
• 解构 destructuring

  • 匹配数组

    case Array(x, y) => s"$x $y"  // 匹配长度为2的数组，并将分别绑定到 x, y
    case Array(0, rest @ _*) => rest.min // 可变参数

  • 匹配 List

    case x :: y :: Nil => ...  // 绑定参数
    case head :: tail => ...  // 解构 head , tail

  • 匹配元组

    case (0, _) => ... // 匹配第一个元素为0
    case (x, y) => ... // 绑定参数

• 定义变量，注意一定要小写开头；其实等价于 match 模式匹配加上赋值操作
  • val (x, y) = (1, 2)
  • val Array(f, s, rest @ _*) = arr

• 用于 for 循环遍历集合，匹配符合条件的元素

  for ((k, v) <- System.getProperties()) println(s"$k $v")
  // 匹配 value 为 "" 的项，其他的则被忽略
  for ((k, "") <- System.getProperties()) println(k)
  // if guard 过滤
  for ((k, v) <- System.getProperties() if v == "") println(k)

• Case Class
  • 用于模式匹配的特殊类
  • 构造参数默认为 val，默认提供 apply、unapply、toString、equals、hashCode、copy
    • copy 用于复制对象时，可使用命名参数来修改属性
  • case class X 使用时 case X() => ...，需要括号
  • case object S 单例，使用时 case S => ...， 不要括号
  • :: 也是 case class，配合中缀表达式，就是常见的匹配方式，case head :: tail，实际调用 ::(head, tail)
  • 可用于嵌套的结构；绑定变量、可变参数匹配类似
  • 适用于固定结构的类，如 List 等
• sealed 密封的
  • 被修饰的类，则其子类必须和该类在同一个文件中定义
  • 在编译时即确定了所有匹配项的可能性
• Option 也是使用 case class 来表示是否有值存在的
  • 子类 Some 封装值，子类 None 表示无值
  • 相比使用 "" 或 null 更加安全
  • Map 进行 get 操作返回的也是 Option，也可使用模式匹配来处理
  • getOrElse 尝试获取值，未获取到则使用给定的值
• Partial Function 偏函数
  • 没有对所有输入进行定义的函数
  • apply 从模式匹配中计算函数值，isDefinedAt 判断输入是否匹配定义的模式
  • case 语句块是偏函数
  • PartialFunction[A, B] 的实例， A 为输入类型，B 为输出类型
    • 可使用偏函数的 lift 方法，将偏函数变为常规函数，返回值为 Option[B]
    • 也可以通过 Function.unlift 将返回 Option[B] 的函数变为偏函数
  • Seq[A] 也是偏函数 PartialFunction[Int, A]
  • Map[K, V] 也是偏函数 PartialFunction[K, V]
  • catch 语句也是偏函数，可在 catch 块中使用模式匹配处理异常

注解

• Scala 中注解可影响代码编译，如 @BeanProperty 会自动生成 getter/setter
• 可用于 类、方法、字段、变量、参数等
  • 多个注解无顺序
  • 主构造器的注解，需要加括号 class Credential @Inject() (var username: String, var password: String)
  • 表达式的注解，使用分号加注解的方式 (map.get(key): @unchecked) ...
  • 类型参数的注解，class Test[@specialized T]
  • 实际类型的注解，放在类型之后，def name: String @Localized
• 注解实现
  • 注解必须继承 Annotation
  • 类型注解必须继承 TypeAnnotation
  • 元注解 @param, @field, @getter, @setter, @beanGetter, @beanSetter
• 对应 Java 修饰符、标记接口
  • @volatile 对应 volatile 关键字
  • @transient 对应 transient 关键字
  • @strictfp 对应 strictfp 关键字
  • @native 对应 native 关键字
  • @cloneable 对应 Cloneable
  • @remote 对应 java.rmi.Remote
  • @SerialVersionUID 代替序列化字段
• 使用 @throws(classOf[Exception]) 来处理 Java 中的受检异常
• @varargs 处理可变参数
  • @varargs def name(args: String*) 生成 void name(String... args)
  • 没有 @varargs 则可变参数会被转换成 Seq[T]
• 优化
  • @tailrec 会尝试优化尾递归调用，将其变为循环
  • @switch 编译器会检查 match 表达式是否编译为 ableswitch 或 lookupswitch，如果被编译成一系列条件表达式，则会抛出异常
  • @inline, @noinline 建议编译器是否将方法替换为行内调用
  • @elidable, 用于标注在生产代码中可移除的方法
    • elidable 对象定义了很多级别常量可直接使用，未指定参数时默认是 SERVERE 即 1000（包含1000）
  • @specialized 处理基础类型，自动生成基础类型对应包装类的方法