Scala编程基础
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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编程基础相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
Scala与Java的关系
Scala与Java的关系是非常紧密的！！
因为Scala是基于Java虚拟机，也就是JVM的一门编程语言。所有Scala的代码，都需要经过编译为字节码，然后交由Java虚拟机来运行。
所以Scala和Java是可以无缝互操作的。Scala可以任意调用Java的代码。所以Scala与Java的关系是非常非常紧密的。
安装Scala
·从Scala官方网站下载，http://www.scala-lang.org/download/，windows版本的安装包是scala-2.11.7.msi。
·使用下载下来的安装包安装Scala。
·在PATH环境变量中，配置$SCALA_HOME/bin目录。
·在windows命令行内即可直接键入scala，打开scala命令行，进行scala编程。
Scala解释器的使用
·REPL：Read（取值）-> Evaluation（求值）-> Print（打印）-> Loop（循环）。scala解释器也被称为REPL，会快速编译scala代码为字节码，然后交给JVM来执行。
·计算表达式：在scala>命令行内，键入scala代码，解释器会直接返回结果给你。如果你没有指定变量来存放这个值，那么值默认的名称为res，而且会显示结果的数据类型，比如Int、Double、String等等。
·例如，输入1 + 1，会看到res0: Int = 2
·内置变量：在后面可以继续使用res这个变量，以及它存放的值。
·例如，2.0 * res0，返回res1: Double = 4.0
·例如，"Hi, " + res0，返回res2: String = Hi, 2
·自动补全：在scala>命令行内，可以使用Tab键进行自动补全。
·例如，输入res2.to，敲击Tab键，解释器会显示出以下选项，toCharArray，toLowerCase，toString，toUpperCase。因为此时无法判定你需要补全的是哪一个，因此会提供给你所有的选项。
·例如，输入res2.toU，敲击Tab键，直接会给你补全为res2.toUpperCase。
声明变量
·声明val变量：可以声明val变量来存放表达式的计算结果。
·例如，val result = 1 + 1
·后续这些常量是可以继续使用的，例如，2 * result
·但是常量声明后，是无法改变它的值的，例如，result = 1，会返回error: reassignment to val的错误信息。
·声明var变量：如果要声明值可以改变的引用，可以使用var变量。
·例如，val myresult = 1，myresult = 2
·但是在scala程序中，通常建议使用val，也就是常量，因此比如类似于spark的大型复杂系统中，需要大量的网络传输数据，如果使用var，可能会担心值被错误的更改。
·在Java的大型复杂系统的设计和开发中，也使用了类似的特性，我们通常会将传递给其他模块 / 组件 / 服务的对象，设计成不可变类（Immutable Class）。在里面也会使用java的常量定义，比如final，阻止变量的值被改变。从而提高系统的健壮性（robust，鲁棒性），和安全性。
·指定类型：无论声明val变量，还是声明var变量，都可以手动指定其类型，如果不指定的话，scala会自动根据值，进行类型的推断。
·例如，val name: String = null
·例如，val name: Any = "leo"
·声明多个变量：可以将多个变量放在一起进行声明。
·例如，val name1, name2:String = null
·例如，val num1, num2 = 100
数据类型与操作符
·基本数据类型：Byte、Char、Short、Int、Long、Float、Double、Boolean。
·乍一看与Java的基本数据类型的包装类型相同，但是scala没有基本数据类型与包装类型的概念，统一都是类。scala自己会负责基本数据类型和引用类型的转换操作。
·使用以上类型，直接就可以调用大量的函数，例如，1.toString()，1.to(10)。
·类型的加强版类型：scala使用很多加强类给数据类型增加了上百种增强的功能或函数。
·例如，String类通过StringOps类增强了大量的函数，"Hello".intersect(" World")。
·例如，Scala还提供了RichInt、RichDouble、RichChar等类型，RichInt就提供了to函数，1.to(10)，此处Int先隐式转换为RichInt，然后再调用其to函数
·基本操作符：scala的算术操作符与java的算术操作符也没有什么区别，比如+、-、*、/、%等，以及&、|、^、>>、<<等。
·但是，在scala中，这些操作符其实是数据类型的函数，比如1 + 1，可以写做1.+(1)
·例如，1.to(10)，又可以写做1 to 10
·scala中没有提供++、--操作符，我们只能使用+和-，比如counter = 1，counter++是错误的，必须写做counter += 1.
函数调用与apply()函数
·函数调用方式：在scala中，函数调用也很简单。
·例如，import scala.math._，sqrt(2)，pow(2, 4)，min(3, Pi)。
·不同的一点是，如果调用函数时，不需要传递参数，则scala允许调用函数时省略括号的，例如，"Hello World".distinct
·apply函数
·Scala中的apply函数是非常特殊的一种函数，在Scala的object中，可以声明apply函数。而使用“类名()”（严格来讲应该是“对象名()”）的形式，其实就是“类名.apply()”（严格来讲应该是“对象名.apply()”）的一种缩写。通常使用这种方式来构造类的对象，而不是使用“new 类名()”的方式。
·例如，"Hello World"(6)，因为在StringOps类中有def apply(n: Int): Char的函数定义，所以"Hello World"(6)，实际上是"Hello World".apply(6)的缩写。
·例如，Array(1, 2, 3, 4)，实际上是用Array object的apply()函数来创建Array类的实例，也就是一个数组。
if表达式
·if表达式的定义：在Scala中，if表达式是有值的，就是if或者else中最后一行语句返回的值。
·例如，val age = 30; if (age > 18) 1 else 0
·可以将if表达式赋予一个变量，例如，val isAdult = if (age > 18) 1 else 0
·另外一种写法，var isAdult = -1; if(age > 18) isAdult = 1 else isAdult = 0，但是通常使用上一种写法
·if表达式的类型推断：由于if表达式是有值的，而if和else子句的值类型可能不同，此时if表达式的值是什么类型呢？Scala会自动进行推断，取两个类型的公共父类型。
·例如，if(age > 18) 1 else 0，表达式的类型是Int，因为1和0都是Int
·例如，if(age > 18) "adult" else 0，此时if和else的值分别是String和Int，则表达式的值是Any，Any是String和Int的公共父类型
·如果if后面没有跟else，则默认else的值是Unit，也用()表示，类似于java中的void或者null。例如，val age = 12; if(age > 18) "adult"。此时就相当于if(age > 18) "adult" else ()。
·将if语句放在多行中：默认情况下，REPL只能解释一行语句，但是if表达式通常需要放在多行。
·可以使用{}的方式，比如以下方式，或者使用:paste和ctrl+D的方式。
if(age > 18) { "adult"
} else if(age > 12) "teenager" else "children"
语句终结符、块表达式
·默认情况下，scala不需要语句终结符，默认将每一行作为一个语句
·一行放多条语句：如果一行要放多条语句，则必须使用语句终结符
·例如，使用分号作为语句终结符，var a, b, c = 0; if(a < 10) { b = b + 1; c = c + 1 }
·通常来说，对于多行语句，还是会使用花括号的方式
if(a < 10) {
b = b + 1
c = c + 1
}
·块表达式：块表达式，指的就是{}中的值，其中可以包含多条语句，最后一个语句的值就是块表达式的返回值。
·例如，var d = if(a < 10) { b = b + 1; c + 1 }
输入和输出
·print和println：print打印时不会加换行符，而println打印时会加一个换行符。
·例如，print("Hello World"); println("Hello World")
·printf：printf可以用于进行格式化
·例如，printf("Hi, my name is %s, I‘m %d years old.\n", "Leo", 30)
·readLine: readLine允许我们从控制台读取用户输入的数据，类似于java中的System.in和Scanner的作用。
·综合案例：游戏厅门禁
val name = readLine("Welcome to Game House. Please tell me your name: ")
print("Thanks. Then please tell me your age: ")
val age = readInt()
if(age > 18) {
printf("Hi, %s, you are %d years old, so you are legel to come here!", name, age)
} else {
printf("Sorry, boy, %s, you are only %d years old. you are illegal to come here!", name, age)
}
循环
·while do循环：Scala有while do循环，基本语义与Java相同。
var n = 10
while(n > 0) {
println(n)
n -= 1
}
·Scala没有for循环，只能使用while替代for循环，或者使用简易版的for语句
·简易版for语句：var n = 10; for(i <- 1 to n) println(i)
·或者使用until，表式不达到上限：for(i <- 1 until n) println(i)
·也可以对字符串进行遍历，类似于java的增强for循环，for(c <- "Hello World") print(c)
·跳出循环语句
·scala没有提供类似于java的break语句。
·但是可以使用boolean类型变量、return或者Breaks的break函数来替代使用。
import scala.util.control.Breaks._
breakable {
var n = 10
for(c <- "Hello World") {
if(n == 5) break;
print(c)
n -= 1
}
}
高级for循环
·多重for循环：九九乘法表
for(i <- 1 to 9; j <- 1 to 9) {
if(j == 9) {
println(i * j)
} else {
print(i * j + " ")
}
}
·if守卫：取偶数
for(i <- 1 to 100 if i % 2 == 0) println(i)
·for推导式：构造集合
for(i <- 1 to 10) yield i
函数的定义与调用
在Scala中定义函数时，需要定义函数的函数名、参数、函数体。
我们的第一个函数如下所示：
def sayHello(name: String, age: Int) = {
if (age > 18) { printf("hi %s, you are a big boy\n", name); age }
else { printf("hi %s, you are a little boy\n", name); age
}
sayHello("leo", 30)
Scala要求必须给出所有参数的类型，但是不一定给出函数返回值的类型，只要右侧的函数体中不包含递归的语句，Scala就可以自己根据右侧的表达式推断出返回类型。
在代码块中定义包含多行语句的函数体
单行的函数：def sayHello(name: String) = print("Hello, " + name)
如果函数体中有多行代码，则可以使用代码块的方式包裹多行代码，代码块中最后一行的返回值就是整个函数的返回值。与Java中不同，不是使用return返回值的。
比如如下的函数，实现累加的功能：
def sum(n: Int) = {
var sum = 0;
for(i <- 1 to n) sum += i
sum
}
递归函数与返回类型
如果在函数体内递归调用函数自身，则必须手动给出函数的返回类型。
例如，实现经典的斐波那契数列：
9 + 8; 8 + 7 + 7 + 6; 7 + 6 + 6 + 5 + 6 + 5 + 5 + 4; ....
def fab(n: Int): Int = {
if(n <= 1) 1
else fab(n - 1) + fab(n - 2)
}
默认参数
在Scala中，有时我们调用某些函数时，不希望给出参数的具体值，而希望使用参数自身默认的值，此时就定义在定义函数时使用默认参数。
def sayHello(firstName: String, middleName: String = "William", lastName: String = "Croft") = firstName + " " + middleName + " " + lastName
如果给出的参数不够，则会从左往右依次应用默认参数。
def sayHello(name: String, age: Int = 20) {
print("Hello, " + name + ", your age is " + age)
}
sayHello("leo")
函数调用时带名参数
在调用函数时，也可以不按照函数定义的参数顺序来传递参数，而是使用带名参数的方式来传递。
sayHello(firstName = "Mick", lastName = "Nina", middleName = "Jack")
还可以混合使用未命名参数和带名参数，但是未命名参数必须排在带名参数前面。
sayHello("Mick", lastName = "Nina", middleName = "Jack")
变长参数
在Scala中，有时我们需要将函数定义为参数个数可变的形式，则此时可以使用变长参数定义函数。
def sum(nums: Int*) = {
var res = 0
for (num <- nums) res += num
res
}
sum(1, 2, 3, 4, 5)
序列作为变长参数
在如果想要将一个已有的序列直接调用变长参数函数，是不对的。比如val s = sum(1 to 5)。此时需要使用Scala特殊的语法将参数定义为序列，让Scala解释器能够识别。这种语法非常有用！一定要好好主意，在spark的源码中大量地使用到了。
val s = sum(1 to 5: _*)
案例：使用递归函数实现累加
def sum2(nums: Int*): Int = {
if (nums.length == 0) 0
else nums.head + sum2(nums.tail: _*)
}
过程
在Scala中，定义函数时，如果函数体直接包裹在了花括号里面，而没有使用=连接，则函数的返回值类型就是Unit。这样的函数就被称之为过程，即过程就是没有返回值的函数。
过程还有一种写法，就是将函数的返回值类型定义为Unit。
def sayHello(name: String) = "Hello, " + name//函数
def sayHello(name: String) { print("Hello, " + name); "Hello, " + name }//有值，但未使用=号，还是过程
def sayHello(name: String): Unit = "Hello, " + name//有值，有=号，但强制返回类型为空，则还是过程
lazy值
在Scala中，提供了lazy值的特性，也就是说，如果将一个变量声明为lazy，则只有在第一次使用该变量时，变量对应的表达式才会发生计算。这种特性对于特别耗时的计算操作特别有用，比如打开文件进行IO，进行网络IO等。
import scala.io.Source._
lazy val lines = fromFile("C://Users//Administrator//Desktop//test.txt").mkString
即使文件不存在，也不会报错，只有第一个使用变量时会报错，证明了表达式计算的lazy特性。
val lines = fromFile("C://Users//Administrator//Desktop//test.txt").mkString
lazy val lines = fromFile("C://Users//Administrator//Desktop//test.txt").mkString
def lines = fromFile("C://Users//Administrator//Desktop//test.txt").mkString
异常
在Scala中，异常处理和捕获机制与Java是非常相似的。
try {
throw new IllegalArgumentException("x should not be negative")
} catch {
case _: IllegalArgumentException => println("Illegal Argument!")
} finally {
print("release resources!")
}
Import java.io._
try {
throw new IOException(“io exception!!!")
} catch {
case _: IllegalArgumentException => println("illegal argument")
}
try {
throw new IOException("user defined exception")
} catch {
case e1: IllegalArgumentException => println("illegal argument")
case e2: IOException => println("io exception")
}
Array
在Scala中，Array代表的含义与Java中类似，也是长度不可改变的数组。此外，由于Scala与Java都是运行在JVM中，双方可以互相调用，因此Scala数组的底层实际上是Java数组。例如字符串数组在底层就是Java的String[]，整数数组在底层就是Java的Int[]。
// 数组初始化后，长度就固定下来了，而且元素全部根据其类型初始化
val a = new Array[Int](10)
a(0)
a(0) = 1
val a = new Array[String](10)
// 可以直接使用Array()创建数组，元素类型自动推断
val a = Array("hello", "world")
a(0) = "hi"
val a = Array("leo", 30)
ArrayBuffer
在Scala中，如果需要类似于Java中的ArrayList这种长度可变的集合类，则可以使用ArrayBuffer。
// 如果不想每次都使用全限定名，则可以预先导入ArrayBuffer类
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
// 使用ArrayBuffer()的方式可以创建一个空的ArrayBuffer
val b = ArrayBuffer[Int]()
// 使用+=操作符，可以添加一个元素，或者多个元素
// 这个语法必须要谨记在心！因为spark源码里大量使用了这种集合操作语法！
b += 1
b += (2, 3, 4, 5)
// 使用++=操作符，可以添加其他集合中的所有元素
b ++= Array(6, 7, 8, 9, 10)
// 使用trimEnd()函数，可以从尾部截断指定个数的元素
b.trimEnd(5)
// 使用insert()函数可以在指定位置插入元素
// 但是这种操作效率很低，因为需要移动指定位置后的所有元素
b.insert(5, 6)
b.insert(6, 7, 8, 9, 10)
// 使用remove()函数可以移除指定位置的元素
b.remove(1)
b.remove(1, 3)
// Array与ArrayBuffer可以互相进行转换
b.toArray
a.toBuffer
遍历Array和ArrayBuffer
// 使用for循环和until遍历Array / ArrayBuffer
// 使until是RichInt提供的函数
for (i <- 0 until b.length)
println(b(i))
// 跳跃遍历Array / ArrayBuffer
for(i <- 0 until (b.length, 2))
println(b(i))
// 从尾部遍历Array / ArrayBuffer
for(i <- (0 until b.length).reverse)
println(b(i))
// 使用“增强for循环”遍历Array / ArrayBuffer
for (e <- b)
println(e)
数组常见操作
// 数组元素求和
val a = Array(1, 2, 3, 4, 5)
val sum = a.sum
// 获取数组最大值
val max = a.max
// 对数组进行排序
scala.util.Sorting.quickSort(a)
// 获取数组中所有元素内容
a.mkString
a.mkString(", ")
a.mkString("<", ",", ">")
// toString函数
a.toString
b.toString
附件列表
以上是关于Scala编程基础的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章