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Scala的基本使用

一、基础语法

1.1 变量

1.1.1 var和val

Scala中的变量分为两种：
可变var：可以随时修改var声明的变量的值
不可变val：val声明的变量，值不能被修改，否则会报错：error: reassignment to val

scala> var a = 1
a: Int = 1
scala> a = 2
a: Int = 2
scala> val b = 1
b: Int = 1
scala> b = 2
<console>:8: error: reassignment to val
       b = 2
       ^

1.1.2 自动类型推断

无论声明val变量，还是声明var变量，都可以手动指定变量的类型；如果不指定，Scala会自动根据值，进行类型推断

scala> val c = 1
c: Int = 1

scala> val c: Int = 1
c: Int = 1

1.2 数据类型

1.2.1 基础数据类型

Byte、Char、Short、Int、Long、Float、Double、Boolean

1.2.2 增强数据类型

StringOps、RichInt、RichDouble、RichChar
增强版数据类给基本数据类型增加了上百种增强的功能

1.3 操作符

Scala的算术操作符与Java的算术操作符没有什么区别

比如+、-、*、/、%等，以及&、|、^、>>、<<等

注意： Scala中没有提供++、—–操作符

我们只能使用+和-，比如count = 1，count++是错误的，必须写做count += 1

二、流程控制

2.1 if表达式

在Scala中， IF表达式是由返回值的，就是if或者else中最后一行语句返回的值

2.2 语句终结符

Scala默认不需要语句终结符，它将每一行作为一个语句

如果一行要放多条语句，则前面的语句必须使用语句终结符
语句终结符和Java中的一样，就是我们平时使用的分号

scala> val age = 20; if(age > 18) 1 else 0
age: Int = 20
res0: Int = 1

2.3 循环

2.3.1 for循环

for循环本身的特性就没什么好说的了，直接上案例

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

val n = 10
for(i <- 1 to n)
println(i)

// Exiting paste mode, now interpreting.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
n: Int = 10

2.3.2 这里面的to可以换成until

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

val n = 10
for(i <- 1 until 10)
println(i)

// Exiting paste mode, now interpreting.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
n: Int = 10

to 和 until 其实都是函数，一个是闭区间，一个是开区间

2.3.3 for循环针对字符串还可以用

scala> for(c <- "hello scala") println(c)
h
e
l
l
o

s
c
a
l
a

2.3.4 注意花括号

我在for循环后面没有使用花括号，都省略了，主要是因为for循环的循环体代码就只有一行，如果有多行，就需要使用花括号了，否则，最终执行的结果就不是我们想要的
没有使用{}

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

for(i <- 1 to 5)
println(i)
println("hehe")

// Exiting paste mode, now interpreting.

1
2
3
4
5
hehe

使用{}

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

for(i <- 1 to 5)
{
println(i)
println("hehe")
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

1
hehe
2
hehe
3
hehe
4
hehe
5
hehe

2.3.5 while循环

它的用法和java中的while也是很像的，主要看一下语法层面的区别

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

var n = 10
while(n>0){
println(n)
n -= 1
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
n: Int = 0

2.4 高级for循环

2.4.1 if守卫模式

if守卫模式，假设我们想要获取1~10之间的所有偶数，使用普通的for循环，需要把每一个数字都循环出来，然后判断是否是偶数
如果在for循环里面使用if守卫，可以在循环的时候就执行一定的逻辑，判断数值是否是偶数

scala> for(i <- 1 to 10 if i % 2 == 0) println(i)
2
4
6
8
10

2.4.2 for推导式

for推导式，一个典型例子是构造集合
我们在使用for循环迭代数字的时候，可以使用yield指定一个规则，对迭代出来的数字进行处理，并且创建一个新的集合

scala> for(i <- 1 to 10) yield i *2
res16: scala.collection.immutable.IndexedSeq[Int] = Vector(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)

三、Scala的集合体系

3.1 集合体系

3.2 集合分类

Scala中的集合是分成可变和不可变两类集合的

• 其中可变集合就是说，集合的元素可以动态修改
• 而不可变集合就是说，集合的元素在初始化之后，就无法修改了
  可变集合：在scala.collection.mutable这个包下面
  不可变集合：在scala.collection.immutable这个包下面

我们在创建集合的时候，如果不指定具体的包名，默认会使用不可变集合

3.3Set集合

Set代表一个没有重复元素的集合
Set集合分为可变的和不可变的集合，默认情况下使用的是不可变集合

3.3.1创建集合

不可变集合

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

可变集合

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

scala> s += 4
res34: s.type = Set(1, 2, 3, 4)

3.3.2 HashSet

HashSet集合分为 可变和不可变集合

scala> val s = new scala.collection.mutable.HashSet[Int]()
s: scala.collection.mutable.HashSet[Int] = Set()

scala> s +=1
res35: s.type = Set(1)

scala> s +=2
res36: s.type = Set(1, 2)

scala> s +=5
res38: s.type = Set(1, 5, 2)

3.3.3LinkedHashSet

LinkedHashSet 只有可变的，没有不可变的

scala> val s = new scala.collection.mutable.LinkedHashSet[Int]()
s: scala.collection.mutable.LinkedHashSet[Int] = Set()

scala> s +=1
res42: s.type = Set(1)

scala> s +=2
res43: s.type = Set(1, 2)

scala> s +=5
res44: s.type = Set(1, 2, 5)

3.3.4 SortedSet

SortedSet分为 可变和不可变集合
SortedSet集合中的元素是按照元素的字典顺序排序的

scala> val s = scala.collection.mutable.SortedSet[String]()
s: scala.collection.mutable.SortedSet[String] = TreeSet()

scala> s +=("c")
res45: s.type = TreeSet(c)

scala> s +=("a")
res46: s.type = TreeSet(a, c)

scala> s +=("b")
res47: s.type = TreeSet(a, b, c)

3.4 List集合

List代表一个不可变的列表

3.4.1 创建

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

3.4.2 获取数组元素

head：表示获取List中的第一个元素
tail：表示获取List中第一个元素之后的所有元素
那其实head和tail就可以获取list中的所有元素了

scala> l.head
res49: Int = 1

scala> l.tail
res51: List[Int] = List(2, 3, 4)

通过::操作符，可以将head和tail的结果合并成一个List

scala> l.head :: l.tail
res52: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

3.5 ListBuffer

3.5.1 动态增加或者移除元素

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

scala> lb +=1
res56: lb.type = ListBuffer(1)

scala> lb +=2
res57: lb.type = ListBuffer(1, 2)

scala> lb +=5
res58: lb.type = ListBuffer(1, 2, 5)

scala> lb -=5
res59: lb.type = ListBuffer(1, 2)

3.5.2 遍历ListBuffer

scala> for(i <- lb) println(i)
1
2

3.6 Map集合

Map是一种可迭代的键值对（key/value）结构
Map分为可变和不可变，默认情况下使用的是不可变Map

3.6.1创建Map

创建一个不可变的Map

scala> val ages = Map("jack"->30,"tom"->25,"jessic"->23)
ages: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(jack -> 30, tom -> 25, jessic -> 23)

scala> ages("jack")
res100: Int = 30

创建一个可变的Map

scala> val ages = scala.collection.mutable.Map("jack"->30,"tom"->25,"jessic"->23)
ages: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(jessic -> 23, jack -> 30, tom -> 25)

scala> ages("jack")
res101: Int = 30

还有一种创建Map的简易方式，这种方式创建的是不可变Map

scala> val ages = Map(("jack",30),("tom",25),("jessic"->23))
ages: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(jack -> 30, tom -> 25, jessic -> 23)

3.6.2 查询

一般查询

scala> val ages = scala.collection.mutable.Map(("jack",30),("tom",25),("jessic"->23))
ages: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(jessic -> 23, jack -> 30, tom -> 25)

scala> val age = ages("jack")
age: Int = 30

scala> val age = ages("jack1")
java.util.NoSuchElementException: key not found: jack1

key不存在处理

获取指定key对应的value，如果key不存在，会报错
使用if-else语句，如果指定的key不存在，则返回一个默认值

scala> val age = if (ages.contains("jack1")) ages("jack1") else 0
age: Int = 0

getOrElse函数

map中还有一个getOrElse函数
建议后期从map中获取数据都使用这个getOrElse函数

scala> val age = ages.getOrElse("jack1", 0)
age: Int = 0

scala> val age = ages.getOrElse("jack", 0)
age: Int = 30

3.6.3 修改

更新map中的元素

scala> ages("jack") = 31

scala> ages
res104: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(jessic -> 23, jack -> 31, tom -> 25)

增加多个元素

scala> ages += ("hehe" -> 35, "haha" -> 40)
res105: ages.type = Map(hehe -> 35, jessic -> 23, jack -> 31, tom -> 25, haha -> 40)

移除元素

scala> ages -= "hehe"
res106: ages.type = Map(jessic -> 23, jack -> 31, tom -> 25, haha -> 40)

3.6.4 遍历

遍历map的entrySet

scala> for ((key, value) <- ages) println(key + " " + value)
jessic 23
jack 31
tom 25
haha 40

遍历map的key

scala> for (key <- ages.keySet) println(key)
jessic
jack
tom
haha

遍历map的value

scala> for (value <- ages.values) println(value)
23
31
25
40

3.6.5 最后看一下Map的几个子类

HashMap、SortedMap和LinkedHashMap

HashMap：是一个按照key的hash值进行排列存储的map
SortedMap：可以自动对Map中的key进行排序【有序的map】
LinkedHashMap：可以记住插入的key-value的顺序
HashMap分为可变和不可变的，没有什么特殊之处
在这主要演示一下SortedMap和LinkedHashMap
SortedMap是不可变的

scala> val ages = scala.collection.immutable.SortedMap("b" -> 30, "a" -> 15, "c" -> 25)
ages: scala.collection.immutable.SortedMap[String,Int] = Map(a -> 15, b -> 30, c -> 25)

scala> ages
res112: scala.collection.immutable.SortedMap[String,Int] = Map(a -> 15, b -> 30, c -> 25)

LinkedHashMap是可变的

scala> val ages = new scala.collection.mutable.LinkedHashMap[String, Int]()
ages: scala.collection.mutable.LinkedHashMap[String,Int] = Map()

scala> ages("b")=30

scala> ages("a")=15

scala> ages("c")=25

scala> ages
res116: scala.collection.mutable.LinkedHashMap[String,Int] = Map(b -> 30, a -> 15, c -> 25)

3.7 Array

Scala中Array的含义与Java中的数组类似，长度不可变,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进行初始化,可以直接使用Array()创建数组，元素类型自动推断

3.8 ArrayBuffer

Scala中ArrayBuffer与Java中的ArrayList类似，长度可变
ArrayBuffer：支持添加元素、移除元素
如果不想每次都使用全限定名，则可以预先导入ArrayBuffer类

scala> import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer

3.8.1 初始化

使用ArrayBuffer()的方式可以创建一个空的ArrayBuffer

scala> val b = new ArrayBuffer[Int]()
b: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer()

3.8.2 添加元素

使用+=操作符，可以添加一个元素，或者多个元素
b += 1 或者 b += (2, 3, 4, 5)

scala> b += 1
res69: b.type = ArrayBuffer(1)

scala> b += (2, 3, 4, 5)
res70: b.type = ArrayBuffer(1, 2, 3, 4, 5)

3.8.3 指定位置插入元素

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
向3号角标的位置添加一个元素 30

scala> b.insert(3,30)

scala> b
res72: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer(1, 2, 3, 30, 4, 5)

3.8.4 移除元素

使用remove()函数可以移除指定位置的元素
移除1号角标的元素

scala> b.remove(1)
res73: Int = 2

scala> b
res74: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer(1, 3, 30, 4, 5)

3.8.5 Array与ArrayBuffer的转换

Array与ArrayBuffer可以互相进行转换

b.toArray：ArrayBuffer转Array
a.toBuffer：Array转ArrayBuffer

3.9 数组常见操作

3.9.1 遍历

scala> val b=ArrayBuffer(1, 2, 3, 4, 5)
b: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer(1, 2, 3, 4, 5)

scala>  for(i <- b) println(i)
1
2
3
4
5

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

3.9.2 求和、求最大值

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

scala> val sum = a.sum
sum: Int = 15

scala> val max = a.max

3.9.3 数组排序

scala> scala.util.Sorting.quickSort(a)

scala> a
res99: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5)

3.10 Tuple

Tuple：称之为元组，它与Array类似，都是不可变的，但与数组不同的是元组可以包含不同类型的元素
Tuple中的元素角标从 1 开始

目前 Scala 支持的元组最大长度为 22 ，对于更大长度可以使用集合或数组

scala> val t = (1, 3.14, "hehe")
t: (Int, Double, String) = (1,3.14,hehe)

scala> t._1
res117: Int = 1

scala> t._3
res118: String = hehe

3.11 总结

3.11.1 可变集合

LinkedHashSet、ListBuffer、ArrayBuffer、LinkedHashMap

3.11.2 不可变集合

List、SortedMap

3.11.3 可变+不可变集合

Set、HashSet、SortedSet、Map、HashMap

3.11.4 还有两个编外人员：

Array、Tuple
Array：长度不可变，里面的元素可变
Tuple：长度不可变，里面的元素也不可变

四、Scala中函数的使用

4.1 函数的定义

4.1.1 定义函数

在Scala中定义函数需要使用 def 关键字，函数包括函数名、参数、函数体

4.1.2 函数的返回值

Scala要求必须给出函数所有参数的类型，但是函数返回值的类型不是必须的，因为Scala可以自己根据函数体中的表达式推断出返回值类型。

4.1.3 区别

函数中最后一行代码的返回值就是整个函数的返回值，不需要使用return，这一点与Java不同，java中函数的返回值是必须要使用return的

4.1.4 单行函数

scala> def sayHello(name: String) = print("Hello, " + name)
sayHello: (name: String)Unit

scala> sayHello("Scala")
Hello, Scala

4.1.5 多行函数

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

def sayHello(name: String, age: Int) = {
println("My name is "+name+",age is "+age)
age
}

// Exiting paste mode, now interpreting

sayHello: (name: String, age: Int)Int

scala> sayHello("Scala",18)
My name is Scala,age is 18
res120: Int = 18

4.2 函数的参数

4.2.1 默认参数

在Scala中，有时候我们调用某些函数时，不希望给出参数的具体值，而是希望使用参数自身默认的值，此时就需要在定义函数时使用默认参数。
如果给出的参数不够，则会从左往右依次应用参数。

scala> def sayHello(fName: String, mName: String = "mid", lName: String = "last") = fName + " " + mName + " " + lName
sayHello: (fName: String, mName: String, lName: String)String

scala> sayHello("zhang","san")
res122: String = zhang san last

scala实现

def sayHello(name: String ="defaultName" , age: Int = 18) {
  println("Hello, " + name + ", your age is " + age)
}

java实现

public void sayHello(String name, int age) {
  if(name == null) {
    name = "defaultName"
  }
  if(age == 0) {
    age = 18
  }
  System.out.println("Hello, " + name + ", your age is " + age)
}

4.2.2 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。

scala> def sayHello(fName: String, mName: String = "mid", lName: String = "last") = fName + " " + mName + " " + lName
sayHello: (fName: String, mName: String, lName: String)String

scala> sayHello(fName = "Mick", lName = "Tom", mName = "Jack")
res127: String = Mick Jack Tom

4.2.3 可变参数

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来定义函数。

scala> :paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)

def sum(nums: Int*) = {
  var res = 0
  for (num <- nums) res += num
  res
}

// Exiting paste mode, now interpreting.

sum: (nums: Int*)Int

scala> sum(1,2,3,4,5)
res129: Int = 15

4.3 过程-特殊的函数

4.3.1 定义

定义函数时，如果函数体直接在花括号里面而没有使用=连接，则函数的返回值类型就是Unit，这样的函数称之为过程

过程通常用于不需要返回值的函数

4.3.2 写法

过程还有一种写法，就是将函数的返回值类型显式定义为Unit
比较一下这四种写法的区别
函数：

def sayHello(name: String) = "Hello, " + name
def sayHello(name: String): String = "Hello, " + name

过程：

def sayHello(name: String) {  "Hello, " + name }
def sayHello(name: String): Unit = "Hello, " + name

4.4 lazy

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

4.4.1 使用场景

什么场景下需要使用lazy特性呢？
这种特性对于特别耗时的操作特别有用，比如打开文件这个操作。

scala> import scala.io.Source._
import scala.io.Source._

scala> lazy val lines = fromFile("D://test.txt").mkString
lines: String = <lazy>

即使D://test.txt文件不存在，代码也不会报错，只有变量使用时才会报错，这就是lazy这个特性。

scala> lines
java.io.FileNotFoundException: D:test.txt (系统找不到指定的文件。)
.......

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