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Scala函数式编程专题–scala基础语法介绍

    上次我们介绍了函数式编程的好处,并使用scala写了一个小小的例子帮助大家理解,从这里开始我将真正开始介绍scala编程的一些内容。

    这里会先重点介绍scala的一些语法。当然,这里是假设你有一些java或者python的基础,毕竟大部分人不会将scala当作第一门学习编程的语言。

    不过这些语法知识记不住也没关系,本身语法这种东西就应该在使用中被记住。这里写这篇的目的也只是梳理一遍,方便大家对语法有个初步的印象,后面可以随时查询。

    PS:所使用的版本是scala 2.11.8,那我们开始吧

    一.scala两种运行方式

    首先,scala有两种运行方式,分别是在交互式环境运行,以及通过脚本的方式运行。先运行一下吧,在scala安装目录下有一个bin文件夹,在这个文件夹双击scala.bat(Windows系统),就可以启动scala交互环境。当然,一般在安装scala,都会将“scala目录/bin”加入到系统的Path变量中,这个时候直接运行cmd,然后输入scala就可以了。

    因为scala也是运行在jvm平台上的,所以用脚本方式的话,类似于java那样,需要先编译再执行。但是一般我们都会使用IDE来处理。通过我个人是更加喜欢idea的,只要下载免费的社区版就可以满足日常开发需求。

    二.scala变量和类型

    2.1 变量

    首先,我们先来用一个例子来看看具体语法。在交互式环境中输出hello world。

    
    //声明一个字符串
    scala> val str = "Hello world"
    str: String = Hello world
    
    //打印
    scala> println(str)
    Hello world

    相信大家看一眼就能明白这两行代码是干嘛的,那我就说一点看不出来的。

    scala声明一个变量可以用val和var。val意为这个变量是不可变的,var意为这个变量是可变的。

    
    scala> val num = 1; //声明一个不可变的数值型变量
    num: Int = 1
    
    scala> num = 2	//因为不可变,所以要更改时,出错了
    <console>:12: error: reassignment to val
      num = 2
       ^
    
    scala> var num_var = 1; //声明一个可变的数值型变量
    num_var: Int = 1
    
    scala> num_var = 2;	//可以改变
    num_var: Int = 2

    从功能上来说,类似于java的final关键字。而且scala语言倾向于让你多使用val,而少用var。

    为什么呢?

    因为能够更方便得使用并发,在java的并发编程中,最喜欢的就是final的变量,因为它都是不变的,随便怎么用就怎么用。而scala所支持的函数式编程,天然就适合异步和并发,所以做了这样的处理,包括scala的集合类,默认也是不可变的类型,如果要使用可变的集合,需要手动指定。

    2.2 scala数据类型

    说完了变量,再来说说scala的数据类型。这里直接上一张图。

    这张图说明了scala的数据类型继承关系,我们先看最上面的Any类型,Any类型是所有数据类型的爸爸,在它里面定义了equals,toString这些方法,类似于java的object。这一点和java还是比较类似的。

    然后接着往下看,Any又有两个字类,左边的AnyVal以及右边的AnyRef。右边的先不管,那个主要是集合那边的知识,我们只看左边的。

    AnyVal又被多个数据类型继承,这些就是日常常用的一些数据类型了,可以看到和Java类似,都是Int,Double,Long这些。对了,这些数据类型,Int,Double,Long什么的,都是类,不像java,还有分int和Integer。

    最后再来看看最下面的Nothing和Null吧,把这俩货搁在一块说是因为这几个概念非常容易混淆,我自己要用的时候还得去查清楚了。

    • java的null(scala也可以用,不过n是小写):就是代表没有任何东西,即空。一般新建一个对象,默认值就是这货。
    • scala的Nothing:所有数据类型的子类,没有具体的值可以对应到这种类型,也就是说你没法为Nothing类型赋值,包括null也不行。那可能有的小伙伴就会问了,那要这个玩意干嘛呢?一般嘛,try catch的返回值就是这种类型,还有程序exit的时候也是返回它,大概就是在不需要返回值的时候,就返回这个意思意思。
    • scala的Null(注意大小写):是所有集合类的子类,这种类型只能使用null来赋值,可以说基本没什么卵用。只要知道有这么个东西就行。

    三.scala面向对象编程

    是的,你没看错,虽然这里是用scala来进行函数式编程,但scala也同样提供了OOP的能力,后面有很大的概率也会说到,我们就顺带着简单介绍一下吧。

    还是和java中的概念类似,只不过名字稍稍有些变化。对应过来大概是这样的:

    • java的interface -> scala的trait (其实trait更类似abstract class)
    • java的abstract class -> 一样是abstract class
    • java的class -> scala的class和object(关于class和object的区别,会在后面说)

    其中,虽然说java的接口对应的是scala的trait,但trait这个东西其实和interface还是有很多不一样的,比如可以定义变量,可以直接定义方法内容等。当然,没有构造器和无法接收参数这个还是不变滴。

    
    trait Car {
     val brand: String
    }
    
    trait Shiny {
     val shineRefraction: Int
    }
    class BMW extends Car {
     val brand = "BMW"
    }
    //通过with关键字,一个类可以扩展多个特质:
    
    class BMW extends Car with Shiny {
     val brand = "BMW"
     val shineRefraction = 12
    }

    接下来重点说说class和object。

    在scala中,是没有static这个关键字的,那么这样一来,很多java的功能就都没法实现,比如静态方法,或者是单例模式,或者是没有main方法。这个时候,object就出现了。

    每个class都可以有一个同名的object,这个object被称之为伴生对象(companion class)。class和object可以互相访问对方的私有成员(public,private这些权限访问和java是一样的)。

    
    class Json{
     
    }
    object Json {
     def toJsonObject(str:String):Unit = {
     
     }
     var a = 1
     def main(args:Array[String]):Unit = {
     val json = Json
     json.toJsonObject("......") //不需要new对象,直接使用toJsonObject方法。
    
     }
    }

    得益于object,我们可以像调用java静态方法一样地写scala代码,而这一切,都要归功于object。

    因为!object里面的变量,或是方法,都是static的,这里说的static是方便有java基础的童鞋理解,scala是没有static这一个关键字的。如果要使用单例,那更简单,直接定义一个object就行了。

    
    object Timer {
     var count = 0
    
     def currentCount(): Long = {
     count += 1
     count
     }
    }
    可以这样使用:
    
    scala> Timer.currentCount()
    res0: Long = 1

    接下来说个比较常用的语法糖吧,那就是object的apply方法。当一个类只有一个用途的时候,就可以用它。

    
    scala> class Foo {}
    defined class Foo
    
    //有一个apply方法
    scala> object FooMaker {
      | def apply() = new Foo
      | }
    defined module FooMaker
    
    //新建object,自动得就调用了apply
    scala> val newFoo = FooMaker() //赋值的对象是Foo,因为调用了FooMaker()的apply 
    newFoo: Foo = Foo@5b83f762 

    看上面的代码,object是不用new出来而可以直接就用的。而用的时候,其实就默认调用了这个object的apply方法。

    有没有觉得很熟悉,这其实就是工厂模式

    OK,这些就是scala里面,有关面向对象的一些基础知识,当然还有更高阶的,比如集合和多态,这些后面用到的时候再说吧。

    结语

    本次介绍了scala的基础变量和类型,scala默认是更加推荐使用不可变的变量,而常见的数据类型和java基本差不多,只是名字和用法上有些差别。

    而在面向对象这一块上,也基本和java差不多,只要有java的基础,熟悉这部分的语法应该不是问题。

    那么按我的理解来说说为什么scala会有这些改动吧。首先,scala是在java发明后才被创建出来的,其设计理念必然会比java成熟一些,所以也就会想解决一些java的缺陷,比如说java某些语法较为冗余。而scala则较为灵活一些,比如多了object,不需要每次都new一个对象,再比如有交互式环境。

    其次,scala也是为了贴近于函数式编程,函数式的核心,就是编写无副作用代码。而更本质地说,就是将代码拆分模块化,各个模块各司其职,不是自己的别瞎动,自己管好自己的事,这个其实和微服务的思想是一样的。

    所以scala才会默认得让变量是不可变的,就是为了尽量让代码保持不变。

    OK,那今天就先说到这吧,下次再说scala语法的重头戏,集合和函数。

    以上就是scala函数式编专题——scala基础语法介绍的详细内容,更多关于scala函数式编程的资料请关注lingkb其它相关文章!