scala

news2025/8/12 12:38:57

Scala

概述

Scala是一门以Java虚拟机（JVM）为运行环境并将面向对象和函数式编程的最佳特性结合在一起的 静态类型编程语言（静态语言需要提前编译的如：Java、c、c++等，动态语言如：js）。

  1. Scala是一门多范式的编程语言，Scala支持面向对象和函数式编程。（多范式，就是多种编程方 法的意思。有面向过程、面向对象、泛型、函数式四种程序设计方法。）
  2. Scala源代码（.scala）会被编译成Java字节码（.class），然后运行于JVM之上，并可以调用现有 的Java类库，实现两种语言的无缝对接。
  3. Scala单作为一门语言来看，非常的简洁高效。

变量和数据结构

注释

Scala 注释使用和 Java 完全一样。

单行注释：//

多行注释：/**/

文档注释：/*

​ *

​ */

变量和常量

常量：用val声明 val 常量名 [:常量类型]=初始值

变量：用var声明 var 变量名 [:变量类型]=初始值

注意：

  1. 能用常量的地方不用变量
  2. 声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导
  3. 类型确定后，就不能修改，说明 Scala 是强数据类型语言。
  4. 变量声明时，必须要有初始值
  5. 在声明/定义一个变量时，可以使用 var 或者 val 来修饰，var 修饰的变量可改变， val 修饰的变量不可改。
  6. var 修饰的对象引用可以改变，val 修饰的对象则不可改变，但对象的状态（值） 却是可以改变的。

数据类型

  1. Scala中一切数据都是对象，都是Any的子类。
  2. Scala中数据类型分为两大类：数值类型（AnyVal）、 引用类型（AnyRef），不管是值类型还是引用类型都是 对象。
  3. Scala数据类型仍然遵守，低精度的值类型向高精 度值类型，自动转换（隐式转换）
  4. Scala中的StringOps是对Java中的String增强
  5. Unit：对应Java中的void，用于方法返回值的位置，表 示方法没有返回值。Unit是 一个数据类型，只有一个对象 就是()。Void不是数据类型，只是一个关键字
  6. Null是一个类型，只 有一个对 象就 是null。它是 所有引用类型（AnyRef）的子类。
  7. Nothing，是所有数据类型的子类，主要用在一个函数没有明确返回值时使 用

在这里插入图片描述

整数类型

在这里插入图片描述

浮点类型

在这里插入图片描述

字符类型

字符类型可以表示单个字符，字符类型是 Char。

布尔类型

布尔类型也叫 Boolean 类型，Booolean 类型数据只允许取值 true 和 false。Boolean 类型占 1 个字节。

Unit 类型、Null 类型和 Nothing 类型

在这里插入图片描述

  1. Unit 类型用来标识过程，也就是没有明确返回值的函数。
  2. Null 类只有一个实例对象，Null 类似于 Java 中的 null 引用。Null 可以赋值给任 意引用类型（AnyRef），但是不能赋值给值类型（AnyVal）
  3. Nothing，可以作为没有正常返回值的方法的返回类型，非常直观的告诉你这个方 法不会正常返回，而且由于 Nothing 是其他任意类型的子类，他还能跟要求返回值的方法兼 容。

类型转换

自动转换（隐士转换）：精度小的自动向精度大的转换

强制类型转换：调用toXxx()方法

运算符

算术运算符

在这里插入图片描述

对于除号“/”，它的整数除和小数除是有区别的：整数之间做除法时，只保留整 数部分而舍弃小数部分。

对一个数取模 a%b，和 Java 的取模规则一样。

关系运算符

在这里插入图片描述

==与equals

java: ==比较两个变量本身的值，即两个对象在内存中的首地址；equals 比较字符串中所包含的内容是否相同。

scala:==更加类似于 Java 中的 equals

逻辑运算符

在这里插入图片描述

赋值运算符

在这里插入图片描述

位运算符

在这里插入图片描述

流程控制

分支控制

if(条件表达式){
    执行代码块
}[else if(条件表达式){
    执行代码块
}][else{
    执行代码块
}]

object s03 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("input age")
    var age=StdIn.readInt()
    if(age<18){
      println("童年")
    }else if(age>=18&&age<30){
      println("中年")
    }else{
      println("老年")
    }
  }
}

Scala 中 if else 表达式其实是有返回值的，具体返回值取决于满足条件的 代码体的最后一行内容。

val res:String=if(age<18){
              "童年"
            }else if(age>=18&&age<30){
              "中年"
            }else{
              "老年"
            }
    println(res)

Scala 中返回值类型不一致，取它们共同的祖先类型。

val res:Any=if(age<18){
              "童年"
            }else if(age>=18&&age<30){
              "中年"
            }else{
              100
            }
    println(res)

for循环

Scala 也为 for 循环这一常见的控制结构提供了非常多的特性，这些 for 循环的特性被称 为 for 推导式或 for 表达式。

for(变量<-a to b by c){//[a,b] 步长为 c
    todo
}

for(变量 <-a until b by c){//[a,b) 步长c
    todo
}

循环守护

循环守卫，即循环保护式（也称条件判断式，守卫）。保护式为 true 则进入循环 体内部，为 false 则跳过，类似于 continue。

for(变量 <-a to b if 关于变量的条件语句){
    todo
}

循环返回值

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

将遍历过程中处理的结果返回到一个新 Vector 集合中，使用 yield 关键字。

while与do…while

与java相同

函数式编程

Scala 语言是一个完全面向对象编程语言。万物皆对象

对象的本质：对数据和行为的一个封装

Scala 语言是一个完全函数式编程语言。万物皆函数。

函数的本质：函数可以当做一个值进行传递

在这里插入图片描述

函数和方法的区别

方法有访问权限，函数没有访问权限

为完成某一功能的程序语句的集合，称为函数。

类中的函数称之方法。

函数没有重载和重写的概念；方法可以进行重载和重写

Scala 中函数可以嵌套定义

函数至简原则

函数至简原则：能省则省

  1. return 可以省略，Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
  2. 如果函数体只有一行代码，可以省略花括号
  3. 返回值类型如果能够推断出来，那么可以省略（:和返回值类型一起省略）。如果有 return，则不能省略返回值类型，必须指定
  4. 如果函数明确声明 unit，那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用
  5. Scala 如果期望是无返回值类型，可以省略等号
  6. 如果函数无参，但是声明了参数列表，那么调用时，小括号，可加可不加
  7. 如果函数没有参数列表，那么小括号可以省略，调用时小括号必须省略
  8. 如果不关心名称，只关心逻辑处理，那么函数名（def）可以省略

高级函数

  1. 函数可以作为值进行传递
  2. 函数可以作为参数进行传递
  3. 函数可以作为函数返回值返回

匿名函数

没有名字的函数就是匿名函数。

(x:Int)=>{函数体}

x：表示输入参数类型；Int：表示输入参数类型；函数体：表示具体代码逻辑

传递匿名函数至简原则：

  1. 参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导
  2. 类型省略之后，发现只有一个参数，则圆括号可以省略；其他情况：没有参数和参 数超过 1 的永远不能省略圆括号。
  3. 匿名函数如果只有一行，则大括号也可以省略
  4. 如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替

闭包

如果一个函数，访问到了它的外部（局部）变量的值，那么这个函数和他所处的 环境，称为闭包。

object TestFunction {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 def f1()={
var a:Int = 10
 def f2(b:Int)={
 a + b
 }
 f2 _
 }
 // 在调用时，f1 函数执行完毕后，局部变量 a 应该随着栈空间释放掉
 val f = f1()
 // 但是在此处，变量 a 其实并没有释放，而是包含在了 f2 函数的内部，形成了闭合的效果
 println(f(3))
 
 println(f1()(3))
// 函数柯里化，其实就是将复杂的参数逻辑变得简单化,函数柯里化一定存
在闭包
 def f3()(b:Int)={
 a + b
 }
 println(f3()(3))
 }
}

函数柯里化

函数柯里化：把一个参数列表的多个参数，变成多个参数列表。

惰性加载

当函数被调用是先执行被调函数里的语句。

当函数返回值被声明为 lazy 时，函数的执行将被推迟，直到我们首次对此取值，该函 数才会执行。这种函数我们称之为惰性函数。

def main(args: Array[String]): Unit = {
 lazy val res = sum(10, 30)
 println("----------------")
 println("res=" + res)//只有res调用sum函数才执行
}
def sum(n1: Int, n2: Int): Int = {
 println("sum 被执行。。。")//只有res调用该语句才输出
 return n1 + n2
}

azy 不能修饰 var 类型的变量

面向对象

[修饰符]class 类名{
    类体
}

Scala 语法中，类并不声明为 public，所有这些类都具有公有可见性（即默认就是 public）

一个scala源文件可以包含多个类

创建对象

val | var 对象名[:类型]=new 类型()

val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。

var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值

自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明

构造器

Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器

class 类名(形参列表){//主构造器
    def this(形参列表){//辅助构造器
        
    }
}

辅助构造器，函数的名称 this，可以有多个，编译器通过参数的个数及类型 来区分。

辅助构造方法不能直接构建对象，必须直接或者间接调用主构造方法。

构造器调用其他另外的构造器，要求被调用构造器必须提前声明。

构造器参数

Scala 类的主构造器函数的形参包括三种类型：未用任何修饰、var 修饰、val 修饰

  1. 未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量 。
  2. var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改 。
  3. val 修饰参数，作为类只读属性使用，不能修改

继承

class Person(nameParam: String) {
 var name = nameParam
 var age: Int = _
 def this(nameParam: String, ageParam: Int) {
 this(nameParam)
 this.age = ageParam
 println("父类辅助构造器")
 }
 println("父类主构造器")
}
class Emp(nameParam: String, ageParam: Int) extends 
Person(nameParam, ageParam) {
 var empNo: Int = _
 def this(nameParam: String, ageParam: Int, empNoParam: Int) {
 this(nameParam, ageParam)
 this.empNo = empNoParam
 println("子类的辅助构造器")
 }
 println("子类主构造器")
}
object Test {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 new Emp("z3", 11,1001)
 }
}

特质

Scala 语言中，采用特质 trait（特征）来代替接口的概念，也就是说，多个类具有相同 的特质（特征）时，就可以将这个特质（特征）独立出来，采用关键字 trait 声明。

Scala 中的 trait 中即可以有抽象属性和方法，也可以有具体的属性和方法，一个类可 以混入（mixin）多个特质。这种感觉类似于 Java 中的抽象类。

Scala 引入 trait 特征，第一可以替代 Java 的接口，第二个也是对单继承机制的一种 补充。

一个类具有某种特质（特征），就意味着这个类满足了这个特质（特征）的所有要素， 所以在使用时，也采用了 extends 关键字，如果有多个特质或存在父类，那么需要采用 with 关键字连接。

没有父类：class 类名 extends 特质 1 with 特质 2 with 特质 3 …

有父类：class 类名 extends 父类 with 特质 1 with 特质 2 with 特质 3…

说明 ：

  1. 类和特质的关系：使用继承的关系。
  2. 当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是 with。
  3. 如果一个类在同时继承特质和父类时，应当把父类写在 extends 后。

特质叠加

由于一个类可以混入（mixin）多个 trait，且 trait 中可以有具体的属性和方法，若混入 的特质中具有相同的方法（方法名，参数列表，返回值均相同），必然会出现继承冲突问题。 冲突分为以下两种：

第一种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且 两个 trait 之间没有任何关系，解决这类冲突问题，直接在类（Sub）中重写冲突方法。

第二种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且 两个 trait 继承自相同的 trait（TraitC），及所谓的“钻石问题”，解决这类冲突问题，Scala 采用了特质叠加的策略。

所谓的特质叠加，就是将混入的多个 trait 中的冲突方法叠加起来

trait Ball {
 def describe(): String = {
 "ball"
 }
}
trait Color extends Ball {
 override def describe(): String = {
 "blue-" + super.describe()
 }
}
trait Category extends Ball {
 override def describe(): String = {
 "foot-" + super.describe()
 }
}
class MyBall extends Category with Color {
 override def describe(): String = {
 "my ball is a " + super.describe()
 }
}
object TestTrait {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 println(new MyBall().describe())
 }
}
//结果：my ball is a blue-foot-ball

特质叠加执行顺序

上述案例中的 super.describe()调用的是父 trait 中的方法吗？

案例中的 super，不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加顺序中的下一个特质， 即，MyClass 中的 super 指代 Color，Color 中的 super 指代 Category，Category 中的 super 指代 Ball。

如果想要调用某个指定的混入特质中的方法，可以增加约束：super[]，例如 super[Category].describe()。

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