Scala语言快速了解一下？

Luoyger • 2023-01-02 • 云技术社区 • 286 阅读

简介

Scala 是 Scalable Language 的简写，是一门多范式的编程语言。Java平台的Scala于2003年底/2004年初发布。 Scala 运行在 Java 虚拟机上，并兼容现有的 Java 程序。Scala 源代码被编译成 Java 字节码，所以它可以运行于 JVM 之上，并可以调用现有的 Java 类库。

用 Scala 编写的典型 Hello World 程序：

object HelloWorld {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        println("Hello, world!")
    }
}

编译并运行：

$ scalac HelloWorld.scala  // 把源码编译为字节码
$ scala HelloWorld  // 把字节码放到虚拟机中解释运行

特性

面向对象特性

Scala是一种纯面向对象的语言，每个值都是对象。对象的数据类型以及行为由类和特质描述。

类抽象机制的扩展有两种途径：一种途径是子类继承，另一种途径是灵活的混入机制。这两种途径能避免多重继承的种种问题。

函数式编程

Scala也是一种函数式语言，其函数也能当成值来使用。Scala提供了轻量级的语法用以定义匿名函数，支持高阶函数，允许嵌套多层函数，并支持柯里化。Scala的case class及其内置的模式匹配相当于函数式编程语言中常用的代数类型。

更进一步，程序员可以利用Scala的模式匹配，编写类似正则表达式的代码处理XML数据。

静态类型

Scala具备类型系统，通过编译时检查，保证代码的安全性和一致性。类型系统具体支持以下特性：

泛型类
协变和逆变
标注
类型参数的上下限约束
把类别和抽象类型作为对象成员
复合类型
引用自己时显式指定类型
视图
多态方法

扩展性

Scala的设计秉承一项事实，即在实践中，某个领域特定的应用程序开发往往需要特定于该领域的语言扩展。Scala提供了许多独特的语言机制，可以以库的形式轻易无缝添加新的语言结构：

任何方法可用作前缀或后缀操作符
可以根据预期类型自动构造闭包。

并发性

Scala使用Actor作为其并发模型，Actor是类似线程的实体，通过邮箱发收消息。Actor可以复用线程，因此可以在程序中可以使用数百万个Actor,而线程只能创建数千个。在2.10之后的版本中，使用Akka作为其默认Actor实现。

Web 框架

以下列出了两个目前比较流行的 Scala 的 Web应用框架：

Lift 框架
Play 框架

安装

Scala是基于java之上，大量使用java的类库和变量，使用 Scala 之前必须先安装 Java（>1.5版本）。

我们可以从 Github 地址 https://github.com/lampepfl/dotty/tags 下载 Scala 二进制包，解压缩文件包，可将其移动至/usr/local/share下，在PATH路径中加入scala/bin目录，如export PATH="$PATH:/usr/local/share/scala/bin"

基础语法

交互式编程不需要创建脚本文件，可以通过以下命令调用

$ scala
Welcome to Scala version 2.11.7 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_31).
Type in expressions to have them evaluated.
Type :help for more information.

scala> 1 + 1
res0: Int = 2

在Scala将代码定义到某个包中有两种方式，第一种方法和 Java 一样，第二种方法有些类似 C#，如：

package com.test{
  class HelloWorld 
}

第二种方法，可以在一个文件中定义多个包。

Scala 关键字

下表列出了 scala 保留关键字，我们不能使用以下关键字作为变量：

abstract	case	catch	class
def	do	else	extends
false	final	finally	for
forSome	if	implicit	import
lazy	match	new	null
object	override	package	private
protected	return	sealed	super
this	throw	trait	try
true	type	val	var
while	with	yield	 
-	:	=	=>
<-	<:	<%	>:
#	@

默认情况下，Scala 总会引入 java.lang._ 、 scala._ 和 Predef._，这里也能解释，为什么以scala开头的包，在使用时都是省去scala.的。

如果想要引入包中的几个成员，可以使用selector（选取器）：

import java.awt.{Color, Font}
     
// 重命名成员
import java.util.{HashMap => JavaHashMap}
 
// 隐藏成员
import java.util.{HashMap => _, _} // 引入了util包的所有成员，但是HashMap被隐藏了

import java.awt._  // 引入包内所有成员

类名 - 对于所有的类名的第一个字母要大写。

方法名称 - 所有的方法名称的第一个字母用小写。

Scala程序从main()方法开始处理，这是每一个Scala程序的强制程序入口部分，如def main(args: Array\\[String]) {}

Scala 程序里,语句末尾的分号通常是可选的。如果一行里写多个语句那么分号是需要的。

数据类型

类型	描述
Byte	8位有符号补码整数。数值区间为 -128 到 127
Short	16位有符号补码整数。数值区间为 -32768 到 32767
Int	32位有符号补码整数。数值区间为 -2147483648 到 2147483647
Long	64位有符号补码整数。数值区间为 -9223372036854775808 到 9223372036854775807
Float	32 位, IEEE 754 标准的单精度浮点数
Double	64 位 IEEE 754 标准的双精度浮点数
Char	16位无符号Unicode字符, 区间值为 U+0000 到 U+FFFF
String	字符序列
Boolean	true或false
Unit	表示无值，和其他语言中void等同。用作不返回任何结果的方法的结果类型。Unit只有一个实例值，写成()。
Null	null 或空引用
Nothing	Nothing类型在Scala的类层级的最底端；它是任何其他类型的子类型。
Any	Any是所有其他类的超类
AnyRef	AnyRef类是Scala里所有引用类(reference class)的基类

上表中列出的数据类型都是对象，也就是说scala没有java中的原生类型。在scala是可以对数字等基础类型调用方法的，即数字也是一个对象，不是一个字面量。

在 Scala 字符变量使用单引号 ' 来定义，字符串字面量使用双引号 " 来定义，多行字符串用三个双引号来表示分隔符，格式为：""" ... """。

Scala.Null和scala.Nothing是用统一的方式处理Scala面向对象类型系统的某些"边界情况"的特殊类型。Null类是null引用对象的类型，它是每个引用类（继承自AnyRef的类）的子类。Null不兼容值类型。

变量

在 Scala 中，使用关键词 "var" 声明变量，使用关键词 "val" 声明常量。

声明变量实例如下：

var myVar : String = "Foo"
var myVar : String = "Too"

以上定义了变量 myVar，我们可以修改它。

声明常量实例如下：

val myVal : String = "Foo"

以上定义了常量 myVal，它是不能修改的。

在 Scala 中声明变量和常量不一定要指明数据类型，在没有指明数据类型的情况下，其数据类型是通过变量或常量的初始值推断出来的。所以，如果在没有指明数据类型的情况下声明变量或常量必须要给出其初始值，否则将会报错。

var myVar = 10;
val myVal = "Hello, Scala!";

Scala 支持多个变量的声明：

val xmax, ymax = 100  // xmax, ymax都声明为100

如果方法返回值是元组，我们可以使用 val 来声明一个元组：

scala> val pa = (40,"Foo")
pa: (Int, String) = (40,Foo)

访问修饰符

Scala 访问修饰符基本和Java的一样，分别有：private，protected，public。如果没有指定访问修饰符，默认情况下，Scala 对象的访问级别都是 public。

Scala 中的 private 限定符，比 Java 更严格，在嵌套类情况下，外层类甚至不能访问被嵌套类的私有成员。用 private 关键字修饰，带有此标记的成员仅在包含了成员定义的类或对象内部可见，同样的规则还适用内部类。

在 scala 中，对保护（Protected）成员的访问比 java 更严格一些。因为它只允许保护成员在定义了该成员的的类的子类（继承）中被访问。而在java中，用 protected关键字修饰的成员，除了定义了该成员的类的子类可以访问，同一个包里的其他类也可以进行访问。

作用域保护，Scala中，访问修饰符可以通过使用限定词强调。格式为:

private[x]

或

protected[x]

这里的x指代某个所属的包、类或单例对象。如果写成private[x],读作"这个成员除了对[…]中的类或[…]中的包中的类及它们的伴生对像可见外，对其它所有类都是private。这种技巧在横跨了若干包的大型项目中非常有用，它允许你定义一些在你项目的若干子包中可见但对于项目外部的客户却始终不可见的东西。示例如下：

package bobsrockets{
    package navigation{
        private[bobsrockets] class Navigator{
         protected[navigation] def useStarChart(){}
         class LegOfJourney{
             private[Navigator] val distance = 100
             }
            private[this] var speed = 200
            }
        }
        package launch{
        import navigation._
        object Vehicle{
        private[launch] val guide = new Navigator
        }
    }
}

上述例子中，类 Navigator 被标记为private[bobsrockets]就是说这个类对包含在 bobsrockets 包里的所有的类和对象可见。

比如说，从 Vehicle 对象里对 Navigator 的访问是被允许的，因为对象 Vehicle 包含在包 launch 中，而 launch 包在 bobsrockets 中，相反，所有在包 bobsrockets 之外的代码都不能访问类 Navigator。

循环

while循环和doWhile循环与Java一样

Scala 语言中 for 循环的语法：

for( var x <- Range ){
  statement(s);
}

以上语法中，Range 可以是一个数字区间表示 i to j ，或者 i until j。左箭头用于为变量 x 赋值。

使用了 i to j 语法(包含 j)的实例

var a = 0;
// for 循环
for( a <- 1 to 10){
 println( "Value of a: " + a );
}

使用了 i until j 语法(不包含 j)的实例:

var a = 0;
// for 循环
for( a <- 1 until 10){
 println( "Value of a: " + a );
}

在 for 循环中你可以使用分号 (;) 来设置多个区间，它将迭代给定区间所有的可能值，相当于多层for循环

var a = 0;
var b = 0;
// for 循环
for( a <- 1 to 3; b <- 1 to 3){
 println( "Value of a: " + a );
 println( "Value of b: " + b );
}

执行以上代码输出结果为：

$ scalac Test.scala
$ scala Test
Value of a: 1
Value of b: 1
Value of a: 1
Value of b: 2
Value of a: 1
Value of b: 3
Value of a: 2
Value of b: 1
Value of a: 2
Value of b: 2
Value of a: 2
Value of b: 3
Value of a: 3
Value of b: 1
Value of a: 3
Value of b: 2
Value of a: 3
Value of b: 3

for 循环集合的语法如下：

for( x <- List ){
  statement(s);
}

以上语法中， List 变量是一个集合，for 循环会迭代所有集合的元素。

以下实例将循环数字集合。我们使用 List() 来创建集合。

var a = 0;
val numList = List(1,2,3,4,5,6);

// for 循环
for( a <- numList ){
 println( "Value of a: " + a );
}

Scala 可以使用一个或多个 if 语句来过滤一些元素。以下是在 for 循环中使用过滤器的语法。

for( var x <- List
if condition1; if condition2...
){
statement(s);
}

你可以使用分号(;)来为表达式添加一个或多个的过滤条件。

var a = 0;
val numList = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

// for 循环
for( a <- numList
   if a != 3; if a < 8 ){
 println( "Value of a: " + a );
}

可以将 for 循环的返回值作为一个变量存储。语法格式如下：

var retVal = for{ var x <- List
     if condition1; if condition2...
}yield x

注意大括号中用于保存变量和条件，retVal 是变量，循环中的 yield 会把当前的元素记下来，保存在集合中，循环结束后将返回该集合。

var a = 0;
val numList = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10);

// for 循环
var retVal = for{ a <- numList
                if a != 3; if a < 8
              }yield a

// 输出返回值
for( a <- retVal){
 println( "Value of a: " + a );
}

执行以上代码输出结果为：

$ scalac Test.scala
$ scala Test
value of a: 1
value of a: 2
value of a: 4
value of a: 5
value of a: 6
value of a: 7

方法与函数

Scala 中的方法跟 Java 的类似，方法是组成类的一部分。

Scala 中的函数则是一个完整的对象，Scala 中的函数其实就是继承了 Trait 的类的对象。

Scala 中使用 val 语句可以定义函数，def 语句定义方法。

Scala 方法声明格式如下：

def functionName ([参数列表]) : [return type]

如果你不写等于号和方法主体，那么方法会被隐式声明为抽象(abstract)，包含它的类型于是也是一个抽象类型。

方法定义由一个 def 关键字开始，紧接着是可选的参数列表，一个冒号 : 和方法的返回类型，一个等于号 = ，最后是方法的主体。

Scala 方法定义格式如下：

def functionName ([参数列表]) : [return type] = {
   function body
   return [expr]
}

以上代码中 return type 可以是任意合法的 Scala 数据类型。参数列表中的参数可以使用逗号分隔。

如果方法没有返回值，可以返回为 Unit，这个类似于 Java 的 void, 实例如下：

object Hello{
   def printMe( ) : Unit = {
      println("Hello, Scala!")
   }
}

传名调用

Scala的解释器在解析函数参数(function arguments)时有两种方式：

传值调用（call-by-value）：先计算参数表达式的值，再应用到函数内部；
传名调用（call-by-name）：将未计算的参数表达式直接应用到函数内部；

在进入函数内部前，传值调用方式就已经将参数表达式的值计算完毕，而传名调用是在函数内部进行参数表达式的值计算的。

这就造成了一种现象，每次使用传名调用时，解释器都会计算一次表达式的值。

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        delayed(time());
   }

   def time() = {
      println("获取时间，单位为纳秒")
      System.nanoTime
   }
   def delayed( t: => Long ) = {
      println("在 delayed 方法内")
      println("参数： " + t)
      t
   }
}

以上实例中我们声明了 delayed 方法，该方法在变量名和变量类型使用 => 符号（ t: => Long）来设置传名调用。执行以上代码，输出结果如下：

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
在 delayed 方法内
获取时间，单位为纳秒
参数： 241550840475831
获取时间，单位为纳秒

实例中 delay 方法打印了一条信息表示进入了该方法，接着 delay 方法打印接收到的值，最后再返回 t。

一般情况下函数调用参数，就按照函数定义时的参数顺序一个个传递。但是我们也可以通过指定函数参数名，并且不需要按照顺序向函数传递参数，

def main(args: Array[String]) {
        printInt(b=5, a=7);
}
def printInt( a:Int, b:Int ) = {
  println("Value of a : " + a );
  println("Value of b : " + b );
}

Scala 允许你指明函数的最后一个参数可以是重复的，即我们不需要指定函数参数的个数，可以向函数传入可变长度参数列表。Scala 通过在参数的类型之后放一个星号来设置可变参数(可重复的参数)。

def printStrings( args:String* ) = {
      var i : Int = 0;
      for( arg <- args ){
         println("Arg value[" + i + "] = " + arg );
         i = i + 1;
      }
}

Scala 可以为函数参数指定默认参数值，使用了默认参数，你在调用函数的过程中可以不需要传递参数，这时函数就会调用它的默认参数值，如果传递了参数，则传递值会取代默认值。函数包含默认参数，同时包含普通参数时，无默认值的参数在前，默认参数在后

def addInt( a:Int=5, b:Int=7 ) : Int = {
      var sum:Int = 0
      sum = a + b

      return sum
}

高阶函数（Higher-Order Function）就是操作其他函数的函数。Scala 中允许使用高阶函数, 高阶函数可以使用其他函数作为参数，或者使用函数作为输出结果。

以下实例中，apply() 函数使用了另外一个函数 f 和值 v 作为参数，而函数 f 又调用了参数 v：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {

      println( apply( layout, 10) )

   }
   // 函数 f 和 值 v 作为参数，而函数 f 又调用了参数 v
   def apply(f: Int => String, v: Int) = f(v)

   def layout[A](x: A) = "[" + x.toString() + "]"
}

在 Scala 函数内定义函数，定义在函数内的函数称之为局部函数。

def factorial(i: Int): Int = {
      def fact(i: Int, accumulator: Int): Int = {
         if (i <= 1)
            accumulator
         else
            fact(i - 1, i * accumulator)
      }
      fact(i, 1)
}

Scala 中定义匿名函数的语法很简单，箭头左边是参数列表，右边是函数体。使用匿名函数后，我们的代码变得更简洁了。下面的表达式就定义了一个接受一个Int类型输入参数的匿名函数:

var inc = (x:Int) => x+1

Scala 偏应用函数是一种表达式，你不需要提供函数需要的所有参数，只需要提供部分，或不提供所需参数。

def main(args: Array[String]) {
  val date = new Date
  log(date, "message1" )
  Thread.sleep(1000)
  log(date, "message2" )
  Thread.sleep(1000)
  log(date, "message3" )
}

def log(date: Date, message: String)  = {
 println(date + "----" + message)
}

实例中，log() 方法接收两个参数：date 和 message。我们在程序执行时调用了三次，参数 date 值都相同，message 不同。

我们可以使用偏应用函数优化以上方法，绑定第一个 date 参数，第二个参数使用下划线(_)替换缺失的参数列表，并把这个新的函数值的索引的赋给变量。

def main(args: Array[String]) {
  val date = new Date
  val logWithDateBound = log(date, _ : String)

  logWithDateBound("message1" )
  Thread.sleep(1000)
  logWithDateBound("message2" )
  Thread.sleep(1000)
  logWithDateBound("message3" )
}

def log(date: Date, message: String)  = {
 println(date + "----" + message)
}

柯里化(Currying)指的是将原来接受两个参数的函数变成新的接受一个参数的函数的过程。新的函数返回一个以原有第二个参数为参数的函数。

首先我们定义一个函数:

def add(x:Int,y:Int)=x+y

那么我们应用的时候，应该是这样用：add(1,2)，现在我们把这个函数变一下形：

def add(x:Int)(y:Int) = x + y

那么我们应用的时候，应该是这样用：add(1)(2),最后结果都一样是3，这种方式（过程）就叫柯里化。

add(1)(2) 实际上是依次调用两个普通函数（非柯里化函数），第一次调用使用一个参数 x，返回一个函数类型的值，第二次使用参数y调用这个函数类型的值。

闭包

闭包是一个函数，返回值依赖于声明在函数外部的一个或多个变量。闭包通常来讲可以简单的认为是可以访问一个函数里面局部变量的另外一个函数。

object Test {  
   def main(args: Array[String]) {  
      println( "muliplier(1) value = " +  multiplier(1) )  
      println( "muliplier(2) value = " +  multiplier(2) )  
   }  
   var factor = 3  
   val multiplier = (i:Int) => i * factor  
}

字符串

Scala中的字符串和Java的一样，也是不可变，String 类中length() 方法来获取字符串长度，String 类中你可以使用 printf() 方法来格式化字符串并输出，String format() 方法可以返回 String 对象而不是 PrintStream 对象。

var fs = printf("浮点型变量为 " +
                   "%f, 整型变量为 %d, 字符串为 " +
                   " %s", floatVar, intVar, stringVar)

数组

以下是 Scala 数组声明的语法格式：

var z:Array[String] = new Array[String](3)
var x = new Array[String](3)

多维数组一个数组中的值可以是另一个数组，另一个数组的值也可以是一个数组。矩阵与表格是我们常见的二维数组。

以下是一个定义了二维数组的实例：

val myMatrix = Array.ofDim[Int](3, 3)
     
// 创建矩阵
for (i <- 0 to 2) {
 for ( j <- 0 to 2) {
    myMatrix(i)(j) = j;
 }
}

使用 concat() 方法来合并两个数组，concat() 方法中接受多个数组参数：

import Array._

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      var myList1 = Array(1.9, 2.9, 3.4, 3.5)
      var myList2 = Array(8.9, 7.9, 0.4, 1.5)

      var myList3 =  concat( myList1, myList2)
     
      // 输出所有数组元素
      for ( x <- myList3 ) {
         println( x )
      }
}

使用了 range() 方法来生成一个区间范围内的数组。range() 方法最后一个参数为步长，默认为 1：

import Array._

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      var myList1 = range(10, 20, 2)
      var myList2 = range(10,20)
}

Scala 语言中处理数组的重要方法，使用它前我们需要使用import Array._引入包。

集合

Scala 集合分为可变的和不可变的集合。

可变集合可以在适当的地方被更新或扩展。这意味着你可以修改，添加，移除一个集合的元素。

而不可变集合类，相比之下，永远不会改变。不过，你仍然可以模拟添加，移除或更新操作。但是这些操作将在每一种情况下都返回一个新的集合，同时使原来的集合不发生改变。

List

Scala 列表类似于数组，它们所有元素的类型都相同，但是它们也有所不同：列表是不可变的，值一旦被定义了就不能改变，其次列表具有递归的结构（也就是链接表结构）而数组不是。。

列表的元素类型 T 可以写成 List[T]。例如，以下列出了多种类型的列表：

// 字符串列表
val site: List\\[String] = List("Runoob", "Google", "Baidu")

// 整型列表
val nums: List\\[Int] = List(1, 2, 3, 4)

// 空列表
val empty: List\\[Nothing] = List()

// 二维列表
val dim: List\\[List\\[Int]] =
List(
List(1, 0, 0),
List(0, 1, 0),
List(0, 0, 1)
)

构造列表的两个基本单位是 Nil 和 ::，Nil 也可以表示为一个空列表。以上实例我们可以写成如下所示：

// 字符串列表
val site = "Runoob" :: ("Google" :: ("Baidu" :: Nil))

// 整型列表
val nums = 1 :: (2 :: (3 :: (4 :: Nil)))

// 空列表
val empty = Nil

// 二维列表
val dim = (1 :: (0 :: (0 :: Nil))) ::
          (0 :: (1 :: (0 :: Nil))) ::
          (0 :: (0 :: (1 :: Nil))) :: Nil

Scala列表有三个基本操作：

head 返回列表第一个元素
tail 返回一个列表，包含除了第一元素之外的其他元素
isEmpty 在列表为空时返回true

对于Scala列表的任何操作都可以使用这三个基本操作来表达。实例如下:

// 字符串列表
object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val site = "Runoob" :: ("Google" :: ("Baidu" :: Nil))
      val nums = Nil

      println( "第一网站是 : " + site.head )
      println( "最后一个网站是 : " + site.tail )
      println( "查看列表 site 是否为空 : " + site.isEmpty )
      println( "查看 nums 是否为空 : " + nums.isEmpty )
   }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Test.scala
第一网站是 : Runoob
最后一个网站是 : List(Google, Baidu)
查看列表 site 是否为空 : false
查看 nums 是否为空 : true

你可以使用 ::: 运算符或 List.:::() 方法或 List.concat() 方法来连接两个或多个列表。实例如下:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val site1 = "Runoob" :: ("Google" :: ("Baidu" :: Nil))
      val site2 = "Facebook" :: ("Taobao" :: Nil)

      // 使用 ::: 运算符
      var fruit = site1 ::: site2
      println( "site1 ::: site2 : " + fruit )
     
      // 使用 List.:::() 方法
      fruit = site1.:::(site2)
      println( "site1.:::(site2) : " + fruit )

      // 使用 concat 方法
      fruit = List.concat(site1, site2)
      println( "List.concat(site1, site2) : " + fruit  )
     

   }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Test.scala
site1 ::: site2 : List(Runoob, Google, Baidu, Facebook, Taobao)
site1.:::(site2) : List(Facebook, Taobao, Runoob, Google, Baidu)
List.concat(site1, site2) : List(Runoob, Google, Baidu, Facebook, Taobao)
List.fill()

我们可以使用 List.fill() 方法来创建一个指定重复数量的元素列表：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val site = List.fill(3)("Runoob") // 重复 Runoob 3次
      println( "site : " + site  )

      val num = List.fill(10)(2)         // 重复元素 2, 10 次
      println( "num : " + num  )
   }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Test.scala
site : List(Runoob, Runoob, Runoob)
num : List(2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2)

List.tabulate() 方法是通过给定的函数来创建列表。方法的第一个参数为元素的数量，可以是二维的，第二个参数为指定的函数，我们通过指定的函数计算结果并返回值插入到列表中，起始值为 0，实例如下：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      // 通过给定的函数创建 5 个元素
      val squares = List.tabulate(6)(n => n * n)
      println( "一维 : " + squares  )

      // 创建二维列表
      val mul = List.tabulate( 4,5 )( _ * _ )      
      println( "多维 : " + mul  )
   }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Test.scala
一维 : List(0, 1, 4, 9, 16, 25)
多维 : List(List(0, 0, 0, 0, 0), List(0, 1, 2, 3, 4), List(0, 2, 4, 6, 8), List(0, 3, 6, 9, 12))

List.reverse 用于将列表的顺序反转，实例如下：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val site = "Runoob" :: ("Google" :: ("Baidu" :: Nil))
      println( "site 反转前 : " + site )

      println( "site 反转后 : " + site.reverse )
   }
}

Set

Scala Set(集合)是没有重复的对象集合，所有的元素都是唯一的。Scala 集合分为可变的和不可变的集合。

默认情况下，Scala 使用的是不可变集合，如果你想使用可变集合，需要引用 scala.collection.mutable.Set 包。默认引用 scala.collection.immutable.Set，不可变集合实例如下：

val set = Set(1,2,3)
println(set.getClass.getName) //

println(set.exists(\\_ % 2 == 0)) //true
println(set.drop(1)) //Set(2,3)

如果需要使用可变集合需要引入 scala.collection.mutable.Set：

import scala.collection.mutable.Set // 可以在任何地方引入 可变集合

val mutableSet = Set(1,2,3)
println(mutableSet.getClass.getName) // scala.collection.mutable.HashSet

mutableSet.add(4)
mutableSet.remove(1)
mutableSet += 5
mutableSet -= 2

println(mutableSet) // Set(5, 3, 4)

val another = mutableSet.toSet
println(another.getClass.getName) // scala.collection.immutable.Set

Scala集合有三个基本操作：

head 返回集合第一个元素
tail 返回一个集合，包含除了第一元素之外的其他元素
isEmpty 在集合为空时返回true

使用 ++ 运算符或 Set.++() 方法来连接两个集合。如果元素有重复的就会移除重复的元素。

val site1 = Set("Runoob", "Google", "Baidu")
val site2 = Set("Faceboook", "Taobao")

// ++ 作为运算符使用
var site = site1 ++ site2
println( "site1 ++ site2 : " + site )

//  ++ 作为方法使用
site = site1.++(site2)
println( "site1.++(site2) : " + site )

使用 Set.min 方法来查找集合中的最小元素，使用 Set.max 方法查找集合中的最大元素

val num = Set(5,6,9,20,30,45)

// 查找集合中最大与最小元素
println( "Set(5,6,9,20,30,45) 集合中的最小元素是 : " + num.min )
println( "Set(5,6,9,20,30,45) 集合中的最大元素是 : " + num.max )

Set常见方法

方法	描述
使用 Set.& 方法或 Set.intersect方法	查看两个集合的交集元素
def +(elem: A): SetA	为集合添加新元素，x并创建一个新的集合，除非元素已存在
def -(elem: A): SetA	移除集合中的元素，并创建一个新的集合
def contains(elem: A): Boolean	如果元素在集合中存在，返回 true，否则返回 false。

Map

Map 有两种类型，可变与不可变，区别在于可变对象可以修改它，而不可变对象不可以。

默认情况下 Scala 使用不可变 Map。如果你需要使用可变集合，你需要显式的引入 import scala.collection.mutable.Map 类。

在 Scala 中你可以同时使用可变与不可变 Map，不可变的直接使用 Map，可变的使用 mutable.Map。以下实例演示了不可变 Map 的应用：

// 空哈希表，键为字符串，值为整型
var A:Map[Char,Int] = Map()

// Map 键值对演示
val colors = Map("red" -> "#FF0000", "azure" -> "#F0FFFF")

定义 Map 时，需要为键值对定义类型。如果需要添加 key-value 对，可以使用 + 号，如下所示：

A += ('I' -> 1)
A += ('J' -> 5)
A += ('K' -> 10)
A += ('L' -> 100)

Scala Map 有三个基本操作：

keys 返回 Map 所有的键(key)
values 返回 Map 所有的值(value)
isEmpty 在 Map 为空时返回true

例如：myMap.keys 或myMap.values

使用 ++ 运算符或 Map.++() 方法来连接两个 Map，Map 合并时会移除重复的 key。

foreach 循环输出 Map 中的 keys 和 values

sites.keys.foreach{ i =>  
                   print( "Key = " + i )
                   println(" Value = " + sites(i) )}

Map常见方法

方法	描述
Map.contains	查看 Map 中是否存在指定的 Key
def ++(xs: Map(A, B)): MapA, B	返回一个新的 Map，新的 Map xs 组成
def -(elem1: A, elem2: A, elems: A*): MapA, B	返回一个新的 Map, 移除 key 为 elem1, elem2 或其他 elems。
def --(xs: GTOA): MapA, B	返回一个新的 Map, 移除 xs 对象中对应的 key
def get(key: A): OptionB	返回指定 key 的值

元组

与列表一样，元组也是不可变的，但与列表不同的是元组可以包含不同类型的元素。元组的值是通过将单个的值包含在圆括号中构成的。例如：

val t = (1, 3.14, "Fred")

也可以使用以下方式来定义：

val t = new Tuple3(1, 3.14, "Fred")

目前 Scala 支持的元组最大长度为 22。对于更大长度你可以使用集合，或者扩展元组。

访问元组的元素可以通过数字索引，如下一个元组：

val t = (4,3,2,1)

我们可以使用 t._1 访问第一个元素， t._2 访问第二个元素，使用 Tuple.productIterator() 方法来迭代输出元组的所有元素：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val t = (4,3,2,1)
     
      t.productIterator.foreach{ i =>println("Value = " + i )}
   }
}

使用 Tuple.toString() 方法将元组的所有元素组合成一个字符串，使用 Tuple.swap 方法来交换元组的元素。如下实例：

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val t = new Tuple2("www.google.com", "www.runoob.com")
     
      println("交换后的元组: " + t.swap )
   }
}

Option

Scala Option(选项)类型用来表示一个值是可选的（有值或无值)。

Option[T] 是一个类型为 T 的可选值的容器：如果值存在， Option[T] 就是一个 Some[T] ，如果不存在， Option[T] 就是对象 None 。

接下来我们来看一段代码：

// 虽然 Scala 可以不定义变量的类型，不过为了清楚些，我还是
// 把他显示的定义上了

val myMap: Map[String, String] = Map("key1" -> "value")
val value1: Option[String] = myMap.get("key1")
val value2: Option[String] = myMap.get("key2")

println(value1) // Some("value1")
println(value2) // None

在上面的代码中，myMap 一个是一个 Key 的类型是 String，Value 的类型是 String 的 hash map，但不一样的是他的 get() 返回的是一个叫 Option[String] 的类别。

Scala 使用 Option[String] 来告诉你：「我会想办法回传一个 String，但也可能没有 String 给你」。myMap 里并没有 key2 这笔数据，get() 方法返回 None。

Option 有两个子类别，一个是 Some，一个是 None，当他回传 Some 的时候，代表这个函式成功地给了你一个 String，而你可以透过 get() 这个函式拿到那个 String，如果他返回的是 None，则代表没有字符串可以给你

val sites = Map("runoob" -> "www.runoob.com", "google" -> "www.google.com")

println("sites.get( "runoob" ) : " +  sites.get( "runoob" )) // Some(www.runoob.com)
println("sites.get( "baidu" ) : " +  sites.get( "baidu" ))  //  None

使用 getOrElse() 方法来获取元组中存在的元素或者使用其默认的值，实例如下：

object Test {
    def main(args: Array[String]) {
    val a:Option[Int] = Some(5)
    val b:Option[Int] = None
    
    println("a.getOrElse(0): " + a.getOrElse(0) )
    println("b.getOrElse(10): " + b.getOrElse(10) )
    
    }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Test
a.getOrElse(0): 5
b.getOrElse(10): 10

使用 isEmpty() 方法来检测元组中的元素是否为 None

val a:Option[Int] = Some(5)
val b:Option[Int] = None

println("a.isEmpty: " + a.isEmpty )
println("b.isEmpty: " + b.isEmpty )

迭代器

Scala Iterator（迭代器）不是一个集合，它是一种用于访问集合的方法。迭代器 it 的两个基本操作是 next 和 hasNext。

调用 it.next() 会返回迭代器的下一个元素，并且更新迭代器的状态。
调用 it.hasNext() 用于检测集合中是否还有元素。

让迭代器 it 逐个返回所有元素最简单的方法是使用 while 循环：

object Test {
    def main(args: Array\\[String]) {
        val it = Iterator("Baidu", "Google", "Runoob", "Taobao")
          while (it.hasNext){
             println(it.next())
          }
        
        }
}

用 it.min 和 it.max 方法从迭代器中查找最大与最小元素，使用 it.size 或 it.length 方法来查看迭代器中的元素个数。

类

Scala继承一个基类跟Java很相似, 但我们需要注意以下几点：

重写一个非抽象方法必须使用override修饰符。
只有主构造函数才可以往基类的构造函数里写参数。
在子类中重写超类的抽象方法时，你不需要使用override关键字。

Scala 使用 extends 关键字来继承一个类，继承会继承父类的所有属性和方法，Scala 只允许继承一个父类。实例如下：

import java.io._

class Point(val xc: Int, val yc: Int) {
   var x: Int = xc
   var y: Int = yc
   def move(dx: Int, dy: Int) {
      x = x + dx
      y = y + dy
      println ("x 的坐标点 : " + x);
      println ("y 的坐标点 : " + y);
   }
}

class Location(override val xc: Int, override val yc: Int, val zc :Int) extends Point(xc, yc){
   var z: Int = zc

   def move(dx: Int, dy: Int, dz: Int) {
      x = x + dx
      y = y + dy
      z = z + dz
      println ("x 的坐标点 : " + x);
      println ("y 的坐标点 : " + y);
      println ("z 的坐标点 : " + z);
   }
}

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val loc = new Location(10, 20, 15);

      // 移到一个新的位置
      loc.move(10, 10, 5);
   }
}

实例中 Location 类继承了 Point 类。Point 称为父类(基类)，Location 称为子类。override val xc 为重写了父类的字段。

Scala重写一个非抽象方法，必须用override修饰符。

class Person {
  var name = ""
  override def toString = getClass.getName + "[name=" + name + "]"
}

class Employee extends Person {
  var salary = 0.0
  override def toString = super.toString + "[salary=" + salary + "]"
}

object Test extends App {
  val fred = new Employee
  fred.name = "Fred"
  fred.salary = 50000
  println(fred)
}

在 Scala 中，是没有 static 这个东西的，但是它也为我们提供了单例模式的实现方法，那就是使用关键字 object。

Scala 中使用单例模式时，除了定义的类之外，还要定义一个同名的 object 对象，它和类的区别是，object对象不能带参数。

当单例对象与某个类共享同一个名称时，他被称作是这个类的伴生对象：companion object。你必须在同一个源文件里定义类和它的伴生对象。类被称为是这个单例对象的伴生类：companion class。类和它的伴生对象可以互相访问其私有成员。

单例对象实例：

import java.io._

class Point(val xc: Int, val yc: Int) {
   var x: Int = xc
   var y: Int = yc
   def move(dx: Int, dy: Int) {
      x = x + dx
      y = y + dy
   }
}

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val point = new Point(10, 20)
      printPoint

      def printPoint{
         println ("x 的坐标点 : " + point.x);
         println ("y 的坐标点 : " + point.y);
      }
   }
}

伴生对象实例：

// 私有构造方法
class Marker private(val color:String) {

  println("创建" + this)
 
  override def toString(): String = "颜色标记："+ color
 
}

// 伴生对象，与类名字相同，可以访问类的私有属性和方法
object Marker{
 
    private val markers: Map[String, Marker] = Map(
      "red" -> new Marker("red"),
      "blue" -> new Marker("blue"),
      "green" -> new Marker("green")
    )
   
    def apply(color:String) = {
      if(markers.contains(color)) markers(color) else null
    }
 
   
    def getMarker(color:String) = {
      if(markers.contains(color)) markers(color) else null
    }
    def main(args: Array[String]) {
        println(Marker("red"))  
        // 单例函数调用，省略了.(点)符号  
        println(Marker getMarker "blue")  
    }
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scala Marker
创建颜色标记：red
创建颜色标记：blue
创建颜色标记：green
颜色标记：red
颜色标记：blue

特征

Scala Trait(特征) 相当于 Java 的接口，实际上它比接口还功能强大。与接口不同的是，它还可以定义属性和方法的实现。

一般情况下Scala的类只能够继承单一父类，但是如果是 Trait(特征) 的话就可以继承多个，从结果来看就是实现了多重继承。

Trait(特征) 定义的方式与类类似，但它使用的关键字是 trait，如下所示：

trait Equal {
    def isEqual(x: Any): Boolean
    def isNotEqual(x: Any): Boolean = !isEqual(x)
}

以上Trait(特征)由两个方法组成：isEqual 和 isNotEqual。isEqual 方法没有定义方法的实现，isNotEqual定义了方法的实现。子类继承特征可以实现未被实现的方法。所以其实 Scala Trait(特征)更像 Java 的抽象类。

class Point(xc: Int, yc: Int) extends Equal {
}

特征也可以有构造器，由字段的初始化和其他特征体中的语句构成。这些语句在任何混入该特征的对象在构造时都会被执行。

构造器的执行顺序：

调用超类的构造器；
特征构造器在超类构造器之后、类构造器之前执行；
特征由左到右被构造；
每个特征当中，父特征先被构造；
如果多个特征共有一个父特征，父特征不会被重复构造
所有特征被构造完毕，子类被构造。
构造器的顺序是类的线性化的反向。线性化是描述某个类型的所有超类型的一种技术规格。

模式匹配

一个模式匹配包含了一系列备选项，每个都开始于关键字 case。

def matchTest(x: Any): Any = x match {
      case 1 => "one"
      case "two" => 2
      case y: Int => "scala.Int"
      case _ => "many"
   }

第一个 case 对应整型数值 1，第二个 case 对应字符串值 two，第三个 case 对应类型模式，用于判断传入的值是否为整型，相比使用isInstanceOf来判断类型，使用模式匹配更好。第四个 case 表示默认的全匹配备选项，即没有找到其他匹配时的匹配项，类似 switch 中的 default。match 对应 Java 里的 switch

使用了case关键字的类定义就是样例类(case classes)，样例类是种特殊的类，经过优化以用于模式匹配。以下是样例类的简单实例:

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
        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("Age: " + age + " year, name: " + name + "?")
         }
      }
   }
   // 样例类
   case class Person(name: String, age: Int)
}

正则表达式

Scala 通过 scala.util.matching 包中的 Regex 类来支持正则表达式。以下实例演示了使用正则表达式查找单词 Scala :

import scala.util.matching.Regex

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val pattern = "Scala".r
      val str = "Scala is Scalable and cool"
     
      println(pattern findFirstIn str)
   }
}

实例中使用 String 类的 r() 方法构造了一个Regex对象。然后使用 findFirstIn 方法找到首个匹配项。如果需要查看所有的匹配项可以使用 findAllIn 方法。

可以使用 mkString( ) 方法来连接正则表达式匹配结果的字符串，并可以使用管道(|)来设置不同的模式：

def main(args: Array[String]) {
  val pattern = new Regex("(S|s)cala")  // 首字母可以是大写 S 或小写 s
  val str = "Scala is scalable and cool"
 
  println((pattern findAllIn str).mkString(","))   // 使用逗号 , 连接返回结果
}

如果你需要将匹配的文本替换为指定的关键词，可以使用 replaceFirstIn( ) 方法来替换第一个匹配项，使用 replaceAllIn( ) 方法替换所有匹配项

def main(args: Array[String]) {
  val pattern = "(S|s)cala".r
  val str = "Scala is scalable and cool"
 
  println(pattern replaceFirstIn(str, "Java"))
}

异常

Scala 的异常处理和其它语言比如 Java 类似。Scala 的方法可以通过抛出异常的方法的方式来终止相关代码的运行，不必通过返回值。

在 Scala 里，借用了模式匹配的思想来做异常的匹配，因此，在 catch 的代码里，是一系列 case 字句:

try {
     val f = new FileReader("input.txt")
  } catch {
     case ex: FileNotFoundException => {
        println("Missing file exception")
     }
     case ex: IOException => {
        println("IO Exception")
     }
  } finally {
     println("Exiting finally...")
  }

提取器(Extractor)

提取器是从传递给它的对象中提取出构造该对象的参数。

Scala 提取器是一个带有unapply方法的对象。unapply方法算是apply方法的反向操作：unapply接受一个对象，然后从对象中提取值，提取的值通常是用来构造该对象的值。

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
     
      println ("Apply 方法 : " + apply("Zara", "gmail.com"));
      println ("Unapply 方法 : " + unapply("Zara@gmail.com"));
      println ("Unapply 方法 : " + unapply("Zara Ali"));

   }
   // 注入方法 (可选)
   def apply(user: String, domain: String) = {
      user +"@"+ domain
   }

   // 提取方法（必选）
   def unapply(str: String): Option[(String, String)] = {
      val parts = str split "@"
      if (parts.length == 2){
         Some(parts(0), parts(1))
      }else{
         None
      }
   }
}

通过 apply 方法我们无需使用 new 操作就可以创建对象。所以你可以通过语句 Test("Zara", "gmail.com") 来构造一个字符串 "<Zara @ gmail.com>"。

unapply方法算是apply方法的反向操作：unapply接受一个对象，然后从对象中提取值，提取的值通常是用来构造该对象的值。实例中我们使用 Unapply 方法从对象中提取用户名和邮件地址的后缀。

提取器使用模式匹配，在我们实例化一个类的时，可以带上0个或者多个的参数，编译器在实例化的时会调用 apply 方法。我们可以在类和对象中都定义 apply 方法。

就像我们之前提到过的，unapply 用于提取我们指定查找的值，它与 apply 的操作相反。当我们在提取器对象中使用 match 语句是，unapply 将自动执行

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
     
      val x = Test(5)
      println(x)

      x match
      {
         case Test(num) => println(x + " 是 " + num + " 的两倍！")
         //unapply 被调用
         case _ => println("无法计算")
      }

   }
   def apply(x: Int) = x*2
   def unapply(z: Int): Option[Int] = if (z%2==0) Some(z/2) else None
}

执行以上代码，输出结果为：

$ scalac Test.scala 
$ scala Test
10
10 是 5 的两倍！

文件 I/O

Scala 进行文件写操作，直接用的都是 java中的 I/O 类（java.io.File)

import java.io._

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      val writer = new PrintWriter(new File("test.txt" ))

      writer.write("菜鸟教程")
      writer.close()
   }
}

接收用户在屏幕输入的指令来处理程序。实例如下：

import scala.io._
object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      print("请输入菜鸟教程官网 : " )
      val line = StdIn.readLine()

      println("谢谢，你输入的是: " + line)
   }
}

从文件读取内容非常简单。我们可以使用 Scala 的 Source 类及伴生对象来读取文件。

import scala.io.Source

object Test {
   def main(args: Array[String]) {
      println("文件内容为:" )

      Source.fromFile("test.txt" ).foreach{
         print
      }
   }
}

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THE END