Scala，一门「特立独行」的语言！

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入门 Spark 的路上很难不接触 Scala 。Scala 似乎是为 java 提供了很多『类似函数式编程』的语法糖，这里记录一下这个语言独特的地方分享给读者朋友们。

参考资料主要有：

• 曹洁 . Spark大数据分析技术(Scala版)[M]. 北京航空航天大学出版社, 2021. ISBN：9787512433854
• 陈欢 , 林世飞 . Spark最佳实践[M]. 人民邮电出版社, 2016. ISBN：9787115422286

Scala 基本思想与注意事项

Sacla 即 Scalable Language ，正如其名，是一门可伸缩的编程语言：

• 基于 java 的虚拟机( Scala 会被编译成 JVM 字节码)
• 但是既可以当脚本使用，又可以构造大型系统
• 是静态语言，但是可以像动态语言那样支持交互式编程
• 面型对象：每一个值都是对象，每一次运算都是一次方法调用
• 函数式编程：所有函数都是对象，函数是“一等公民”
• Scala 中几乎一切都是表达式

scala 是解释器， scalac 是编译器;可以直接 scala test.scala ，也可以 scalac test.scala & scala test (先把源码编译为字节码，再把字节码放到虚拟机中解释运行)。还可用输入 scala 进入交换编程界面。

所以要注意的是，需要先安装 JDK ，并且设置好环境变量 JAVA_HOME 。此外，更加重要的是， Scala 小版本兼容：2.12.x 与 2.13.x 这两者不兼容，2.12.10 与 2.12.11 才兼容。

最基本的语法示例

类型的声明、控制结构(for、模式匹配、case)

// 变量 
val two: Int = 1 + 1 
 
var one: Int = 1 
var one: String = 'one' 
 
// 函数 
def addOne(x: Int): Int = x + 1 
 
def add(x: Int, y: Int): Int = { 
    x + y 
} 
 
// 部分控制结构 
var filename =  
    if (!args.isEmpty) args(0) 
    else "default.txt" 
 
for (i <- 1 to 4) 
    println("iteration " + i) 

1 to 4 是 [1,2,3,4] ，而 i until 4 是 [1,2,3] 。

关于 for 还有一些奇技淫巧。

// 多个区间 
for (a <- 1 to 2; b <- 1 to 2) { 
    println("a: " + a + ", b: " + b) 
} 
// 结果 
a: 1, b: 1 
a: 1, b: 2 
a: 2, b: 1 
a: 2, b: 2 
 
// 过滤器 
val list1 = List(3, 5, 2, 1, 7) 
for (x <- list1 if x % 2 == 1) print(" " + x) 
// 3 5 1 7 

关于模式匹配，则有更多奇技淫巧。这里我直接参考：scala中case的用法[1]

// 一.简单匹配，值匹配： 
 
val bools = List(true, false) 
for (bool <- bools) { 
    bool match { 
        case true => println("heads") 
        case false => println("tails") 
        case _ => println("something other than heads or tails (yikes!)") 
    } 
} 
 
import scala.util.Random 
val randomInt = new Random().nextInt(10) 
randomInt match { 
    case 7 => println("lucky seven!") 
    case otherNumber => println("boo, got boring ol' " + otherNumber) 
} 
 
// 二. 类型匹配 
 
val sundries = List(23, "Hello", 8.5, 'q') 
for (sundry <- sundries) { 
    sundry match { 
        case i: Int => println("got an Integer: " + i) 
        case s: String => println("got a String: " + s) 
        case f: Double => println("got a Double: " + f) 
        case other => println("got something else: " + other) 
} 
} 
 
// 三 根据顺序匹配 
 
val willWork = List(1, 3, 23, 90) 
val willNotWork = List(4, 18, 52) 
val empty = List() 
for (l <- List(willWork, willNotWork, empty)) { 
    l match { 
        case List(_, 3, _, _) => println("Four elements, with the 2nd being '3'.") 
        case List(_*) => println("Any other list with 0 or more elements.") 
    } 
} 
 
// 四 case里面用 guard 的数组匹配 
 
val tupA = ("Good", "Morning!") 
val tupB = ("Guten", "Tag!") 
    for (tup <- List(tupA, tupB)) { 
        tup match { 
            case (thingOne, thingTwo) if thingOne == "Good" => 
            println("A two-tuple starting with 'Good'.") 
            case (thingOne, thingTwo) =>println("This has two things: " + thingOne + " and " + thingTwo) 
        } 
} 
 
// 五 对象深度匹配 
 
case class Person(name: String, age: Int) 
val alice = new Person("Alice", 25) 
val bob = new Person("Bob", 32) 
val charlie = new Person("Charlie", 32) 
for (person <- List(alice, bob, charlie)) { 
    person match { 
        case Person("Alice", 25) => println("Hi Alice!") 
        case Person("Bob", 32) => println("Hi Bob!") 
        case Person(name, age) => 
            println("Who are you, " + age + " year-old person named " + name + "?") 
    } 
} 
 
// 六 正则表达式匹配 
 
val BookExtractorRE = """Book: title=([^,]+),\s+authors=(.+)""".r 
val MagazineExtractorRE = """Magazine: title=([^,]+),\s+issue=(.+)""".r 
 
val catalog = List( 
    "Book: title=Programming Scala, authors=Dean Wampler, Alex Payne", 
    "Magazine: title=The New Yorker, issue=January 2009", 
    "Book: title=War and Peace, authors=Leo Tolstoy", 
    "Magazine: title=The Atlantic, issue=February 2009", 
    "BadData: text=Who put this here??" 
) 
 
for (item <- catalog) { 
    item match { 
        case BookExtractorRE(title, authors) => 
            println("Book \"" + title + "\", written by " + authors) 
        case MagazineExtractorRE(title, issue) => 
            println("Magazine \"" + title + "\", issue " + issue) 
        case entry => println("Unrecognized entry: " + entry) 
    } 
} 

关于 case ，我想强调其在“解包”中的应用：

dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90) 
dict.foreach { 
    case (k, v) => printf( 
        "grade of %s is %s/n", k, v 
    ) 
} 
 
grade of Piper is 95 
grade of Bob is 90 

上述：使用了 foreach { case () => {} } ，注意 foreach 的大括号。与下面等效。

dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90) 
dict.foreach ( 
    x => println( 
        s"grade of ${x._1} is ${x._2}" 
    ) 
) 
 
grade of Piper is 95 
grade of Bob is 90 

Scala 语法独特的地方

无参数方法，调用时不用加括号：args.isEmpty。

def width: Int = if (height == 0) 0 else contents(0).length 
 
width  // 调用 

for 中使用 <- ，相当于 Python 的 in 。

继承用关键字 extends ：class A(a: Int) extends B 。

单实例对象 / 静态成员变量与方法定义在 object 中：

object Timer { 
    var count = 0 
    def currentCount() : Long = { 
        count += 1 
        count 
    } 
} 
 
Timer.currentCount()  // 直接调用 
 
class Timer { 
    ... 
} 

函数返回不必非要加 return ，默认最后一个表达式。

函数式：匿名函数作为参数，并且还可以更简洁

val numbers = List(1, -3, -5, 9, 0) 
 
numbers.filter((x) => x > 0) 
numbers.filter(x => x > 0) 
numbers.filter(_ > 0)  // 一个参数且函数中仅被使用一次时 

_ 具有特殊的意义与工作(占位)

// 部分应用函数 
def adder(m: Int, n: Int) = m + n 
 
val add2 = adder(2, _: Int)  // add2: (Int) => Int = <function1> 
add2(3)  // res1: Int = 5 
 
// 柯里化 currying 
def curriedSum(x: Int)(y: Int) = x + y 
curriedSum (1)(2) 
 
val onePlus = curriedSum(1)_  // 注意这里使用了 _ 
onePlus(2) 
 
// 模式匹配 
var times = 1 
times match { 
    case 1 => "one" 
    case 2 => "two" 
    case _ => "other" 
} 

Scala 的面向对象与一等公民“函数”

(1).+(2)  // 3 

如上，(1)是对象，.+(2)是方法调用。Scala 中万物皆对象。

var increase = (x: Int) => x + 1 

如上，函数是一等公民，可以赋值给变量。

基本数据结构

有以下概念：

• 不可变列表 List 与可变列表 ListBuffer
• 定长数组 Array 与变长数组 ArrayBuffer
• 不可变集合 Set 与可变集合 scala.collection.mutable.Set
• 映射 Map 与 可变映射 scala.collection.mutable.Map
• 元组 Tuple

注意事项与 Scala 奇技淫巧

使用 until 是遍历数组的好办法，by 和 _* 特殊意义：

for (i <- 0 until.length) { } 
 
Array (1,3,5,7,9,11)  // 等价于 
Array[Int](1 to 11 by 2:_* "Int")  // _* 有种解包的意味 

使用 yield 生成数组

val a = Array(1, 2, 3, 4) 
val res1 = for (ele <- a) yield 2 * ele 
// 2, 4, 6, 8 

元组的下标从 1 开始

val person = (1, 2, "ABC") 
person._1  // 1 

拉链操作 zip

val symbols = Array("<", "-", ">") 
val counts = Array(2, 10, 2) 
val pairs = symbols.zip(counts) 
// Array[(String, Int)] = Array((<, 2), (-, 10), (>, 2)) 
for ((s, n) <- pairs) print(s * n) 
<<---------->> 

Map 神奇操作

// 创建 
val dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90) 
val kv   = Map(("Piper", 95), ("Bob", 90)) 
 
// 取值 
dict("Piper") 
 
// 合并 ++ 
dict ++ kv 
dict.++(kv) 
 
// 添加 + ，删除 - 
val n = dict + ("Tom" -> 91) 
val l = dict - "Tom" 

对于可变 Map ：

// += -= 
dict += (("Tom", 91), ("Jerry", 87)) 
dict -= "Tom" 
dict -= ("Jerry", "Bob") 
 
// ++= --= 与其他集合相联系 
dict ++= List(("Tom", 91), ("Jerry", 87)) 
dict --= List("Jerry", "Bob") 

:: 与 ::: 创建列表

1::3::5::Nil  // List[Int] = List(1, 3, 5) 

注意 :: 是右结合的：(1::(3::(5::Nil))) 。

// ::: 用来连接列表 
val L4 = L3 ::: List("Hadoop", "Hbase") 

关于数据结构的讨论(List or Array?)

• 多用 List 而非 Array
• 列表的结构是递归的(即链表，linkedList)，而数组是平等的

参考：

• scala中List、Array、ListBuffer、ArrayList、Set、元组区别[2]
• Scala学习笔记5 (集合 Collections)[3]

参考资料

[1]scala中case的用法: https://blog.csdn.net/qq_41669665/article/details/86158993

[2]scala中List、Array、ListBuffer、ArrayList、Set、元组区别: https://blog.csdn.net/mar_ljh/article/details/81910286

[3]Scala学习笔记5 (集合 Collections): https://blog.csdn.net/lyrebing/article/details/20362227

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