写给Java程序员的Scala入门教程

lazysnake 发布于1年前 阅读7518次
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摘要

之前因为Spark的引入,写了一篇[《写给Python程序员的Scala入门教程》](http://www.yangbajing.me/2015/11/28/%E5%86%99%E7%BB%99python%E7%A8%8B%E5%BA%8F%E5%91%98%E7%9A%84scala%E5%85%A5%E9%97%A8%E6%95%99%E7%A8%8B/)。那篇文章简单对比了Scala与Python的异同,并介绍了一些Scala的常用编程技巧。今天这篇文章将面向广大的Java程序员,带领Javaer进入函数式编程的世界。

之前因为Spark的引入,写了一篇 《写给Python程序员的Scala入门教程》 。那篇文章简单对比了Scala与Python的异同,并介绍了一些Scala的常用编程技巧。今天这篇文章将面向广大的Java程序员,带领Javaer进入函数式编程的世界。

Java 8拥有了一些初步的函数式编程能力:闭包等,还有新的并发编程模型及Stream这个带高阶函数和延迟计算的数据集合。在尝试了Java 8以后,也许会觉得意犹未尽。是的,你会发现Scala能满足你在初步尝试函数式编程后那求知的欲望。

安装Scala

到Scala官方下载地址下载: http://scala-lang.org/download/

``` wget -c http://downloads.lightbend.com/scala/2.11.8/scala-2.11.8.tgz tar zxf scala-2.11.8.tgz cd scala-2.11.8 ./bin/scala Welcome to Scala version 2.11.8 (Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM, Java 1.8.0_60). Type in expressions to have them evaluated. Type :help for more information.

scala> ```

RELP

刚才我们已经启动了Scala RELP,它是一个基于命令行的交互式编程环境。对于有着Python、Ruby等动态语言的同学来说,这是一个很常用和工具。但Javaer们第一次见到会觉得比较神奇。我们可以在RELP中做一些代码尝试而不用启动笨拙的IDE,这在我们思考问题时非常的方便。对于Javaer有一个好消息,JDK 9干始将内建支持RELP功能。

对于Scala常用的IDE(集成开发环境),推荐使用 IDEA for scala pluginsscala-ide

Scala的强大,除了它自身对多核编程更好的支持、函数式特性及一些基于Scala的第3方库和框架(如:Akka、Playframework、Spark、Kafka……),还在于它可以无缝与Java结合。所有为Java开发的库、框架都可以自然的融入Scala环境。当然,Scala也可以很方便的Java环境集成,比如: Spring 。若你需要第3方库的支持,可以使用 Maven Gradle Sbt 等编译环境来引入。

Scala是一个面向对象的函数式特性编程语言,它继承了Java的面向对特性,同时又从

Haskell
等其它语言那里吸收了很多函数式特性并做了增强。

 

变量、基础数据类型

Scala中变量不需要显示指定类型,但需要提前声明。这可以避免很多命名空间污染问题。Scala有一个很强大的类型自动推导功能,它可以根据右值及上下文自动推导出变量的类型。你可以通过如下方式来直接声明并赋值。

```scala scala> val a = 1 a: Int = 1

scala> val b = true b: Boolean = true

scala> val c = 1.0 c: Double = 1.0

scala> val a = 30 + "岁" a: String = 30岁

```

Immutable

(注:函数式编程有一个很重要的特性:不可变性。Scala中除了变量的不可变性,它还定义了一套不可变集合

scala.collection.immutable._

。)

val

代表这是一个final variable,它是一个常量。定义后就不可以改变,相应的,使用

var

定义的就是平常所见的变量了,是可以改变的。从终端的打印可以看出,Scala从右值自动推导出了变量的类型。Scala可以如动态语言似的编写代码,但又有静态语言的编译时检查。这对于Java中冗长、重复的类型声明来说是一种很好的进步。

(注:在

RELP

中,

val

变量是可以重新赋值的,这是`RELP`的特性。在平常的代码中是不可以的。)

基础数据类型

Scala中基础数据类型有:Byte、Short、Int、Long、Float、Double,Boolean,Char、String。和Java不同的是,Scala中没在区分原生类型和装箱类型,如:

int

Integer

。它统一抽象成

Int

类型,这样在Scala中所有类型都是对象了。编译器在编译时将自动决定使用原生类型还是装箱类型。

字符串

Scala中的字符串有3种。

  • 分别是普通字符串,它的特性和Java字符串一至。
  • 连线3个双引号在Scala中也有特殊含义,它代表被包裹的内容是原始字符串,可以不需要字符转码。这一特性在定义正则表达式时很有优势。
  • 还有一种被称为“字符串插值”的字符串,他可以直接引用上下文中的变量,并把结果插入字符串中。

```scala scala> val c2 = '杨' c2: Char = 杨

scala> val s1 = "重庆誉存企业信用管理有限公司" s1: String = 重庆誉存企业信用管理有限公司

scala> val s2 = s"重庆誉存企业信用管理有限公司${c2}景" s2: String = 重庆誉存企业信用管理有限公司

scala> val s3 = s"""重庆誉存企业信用管理有限公司"工程师"\n${c2}景是江津人""" s3: String = 重庆誉存企业信用管理有限公司"工程师" 杨景是江津人

```

运算符和命名

Scala中的运算符其实是定义在对象上的方法(函数),你看到的诸如:

3 + 2

其实是这样子的:

3.+(2)

+

符号是定义在

Int

对象上的一个方法。支持和Java一至的运算符(方法):

(注:在Scala中,方法前的

.
号和方法两边的小括号在不引起歧义的情况下是可以省略的。这样我们就可以定义出很优美的
DSL

  • ==
    !=
    :比较运算
  • !
    |
    &
    ^
    :逻辑运算
  • >>
    <<
    :位运算

注意

在Scala中,修正了(算更符合一般人的常规理解吧)

==

!=

运算符的含义。在Scala中,

==

!=

是执行对象的值比较,相当于Java中的

equals

方法(实际上编译器在编译时也是这么做的)。而对象的引用比较需要使用

eq

ne

两个方法来实现。

控制语句(表达式)

Scala中支持

if

while

for comprehension

(for表达式)、

match case

(模式匹配)四大主要控制语句。Scala不支持

switch

? :

两种控制语句,但它的

if

match case

会有更好的实现。

if

Scala支持

if

语句,其基本使用和

Java

Python

中的一样。但不同的时,它是有返回值的。

(注:Scala是函数式语言,函数式语言还有一大特性就是:表达式。函数式语言中所有语句都是基于“表达式”的,而“表达式”的一个特性就是它会有一个值。所有像

Java

中的

? :

3目运算符可以使用

if

语句来代替)。

```scala scala> if (true) "真" else "假" res0: String = 真

scala> val f = if (false) "真" else "假" f: String = 假

scala> val unit = if (false) "真" unit: Any = ()

scala> val unit2 = if (true) "真" unit2: Any = 真 ```

可以看到,

if

语句也是有返回值的,将表达式的结果赋给变量,编译器也能正常推导出变量的类型。

unit

unit2

变量的类型是

Any

,这是因为

else

语句的缺失,Scala编译器就按最大化类型来推导,而

Any

类型是Scala中的根类型。

()

在Scala中是

Unit

类型的实例,可以看做是

Java

中的

Void

while

Scala中的

while

循环语句:

`scala
while (条件) {
语句块
}

`

for comprehension

Scala中也有

for

表达式,但它和

Java

中的

for

不太一样,它具有更强大的特性。通常的

for

语句如下:

`scala
for (变量 <- 集合) {
语句块
}

`

Scala中

for

表达式除了上面那样的常规用法,它还可以使用

yield

关键字将集合映射为另一个集合:

```scala scala> val list = List(1, 2, 3, 4, 5) list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> val list2 = for (item <- list) yield item + 1 list2: List[Int] = List(2, 3, 4, 5, 6) ```

还可以在表达式中使用

if

判断:

`scala
scala> val list3 = for (item <- list if item % 2 == 0) yield item
list3: List[Int] = List(2, 4)

`

还可以做

flatMap

操作,解析2维列表并将结果摊平(将2维列表拉平为一维列表):

```scala scala> val llist = List(List(1, 2, 3), List(4, 5, 6), List(7, 8, 9)) llist: List[List[Int]] = List(List(1, 2, 3), List(4, 5, 6), List(7, 8, 9))

scala> for { | l <- llist | item <- l if item % 2 == 0 | } yield item res3: List[Int] = List(2, 4, 6, 8) ```

看到了,Scala中

for comprehension

的特性是很强大的。Scala的整个集合库都支持这一特性,包括:

Seq

Map

Set

Array

……

Scala没有C-Like语言里的

for (int i = 0; i < 10; i++)

语法,但

Range

(范围这个概念),可以基于它来实现循环迭代功能。在Scala中的使用方式如下:

`scala
scala> for (i <- (0 until 10)) {
|   println(i)
| }
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

`

Scala中还有一个

to

方法:

`scala
scala> for (i <- (0 to 10)) print(" " + i)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

`

你还可以控制每次步进的步长,只需要简单的使用

by

方法即可:

`scala
scala> for (i <- 0 to 10 by 2) print(" " + i)
0 2 4 6 8 10

`

match case

模式匹配,是函数式语言很强大的一个特性。它比命令式语言里的

switch

更好用,表达性更强。

```scala scala> def level(s: Int) = s match { | case n if n >= 90 => "优秀" | case n if n >= 80 => "良好" | case n if n >= 70 => "良" | case n if n >= 60 => "及格" | case _ => "差" | } level: (s: Int)String

scala> level(51) res28: String = 差

scala> level(93) res29: String = 优秀

scala> level(80) res30: String = 良好 ```

可以看到,模式匹配可以实现

switch

相似的功能。但与

switch

需要使用

break

明确告知终止之后的判断不同,Scala中的

match case
是默认 break

的。只要其中一个

case

语句匹配,就终止之后的所以比较。且对应

case

语句的表达式值将作为整个

match case

表达式的值返回。

Scala中的模式匹配还有类型匹配、数据抽取、谓词判断等其它有用的功能。这里只做简单介绍,之后会单独一个章节来做较详细的解读。

集合

java.util

包下有丰富的集合库。Scala除了可以使用Java定义的集合库外,它还自己定义了一套功能强大、特性丰富的

scala.collection

集合库API。

在Scala中,常用的集合类型有:

List

Set

Map

Tuple

Vector

等。

List

Scala中

List

是一个不可变列表集合,它很精妙的使用递归结构定义了一个列表集合。

`scala
scala> val list = List(1, 2, 3, 4, 5)
list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

`

除了之前使用

List

object来定义一个列表,还可以使用如下方式:

`scala
scala> val list = 1 :: 2 :: 3 :: 4 :: 5 :: Nil
list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

`

List
采用前缀操作的方式(所有操作都在列表顶端(开头))进行,

操作符的作用是将一个元素和列表连接起来,并把元素放在列表的开头。这样

List

的操作就可以定义成一个递归操作。添加一个元素就是把元素加到列表的开头,List只需要更改下头指针,而删除一个元素就是把List的头指针指向列表中的第2个元素。这样,

List

的实现就非常的高效,它也不需要对内存做任何的转移操作。

List

有很多常用的方法:

```scala scala> list.indexOf(3) res6: Int = 2

scala> 0 :: list res8: List[Int] = List(0, 1, 2, 3, 4, 5)

scala> list.reverse res9: List[Int] = List(5, 4, 3, 2, 1)

scala> list.filter(item => item == 3) res11: List[Int] = List(3)

scala> list res12: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> val list2 = List(4, 5, 6, 7, 8, 9) list2: List[Int] = List(4, 5, 6, 7, 8, 9)

scala> list.intersect(list2) res13: List[Int] = List(4, 5)

scala> list.union(list2) res14: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

scala> list.diff(list2) res15: List[Int] = List(1, 2, 3) ```

Scala中默认都是 Immutable collection ,在集合上定义的操作都不会更改集合本身,而是生成一个新的集合。这与Java集合是一个根本的区别,Java集合默认都是可变的。

Tuple

Scala中也支持 Tuple (元组)这种集合,但最多只支持22个元素(事实上Scala中定义了

Tuple0

Tuple1

……

Tuple22

这样22个

TupleX

类,实现方式与

C++ Boost

库中的

Tuple

类似)。和大多数语言的Tuple类似(比如:Python),Scala也采用小括号来定义元组。

```scala scala> val tuple1 = (1, 2, 3) tuple1: (Int, Int, Int) = (1,2,3)

scala> tuple1._2 res17: Int = 2

scala> val tuple2 = Tuple2("杨", " ) tuple2: (String, String) = (杨,景) ```

可以使用

xxx._[X]

的形式来引用

Tuple

中某一个具体元素,其

_[X]

下标是从1开始的,一直到22(若有定义这么多)。

Set

Set

是一个不重复且无序的集合,初始化一个

Set

需要使用

Set

对象:

```scala scala> val set = Set("Scala", "Java", "C++", "Javascript", "C#", "Python", "PHP") set: scala.collection.immutable.Set[String] = Set(Scala, C#, Python, Javascript, PHP, C++, Java)

scala> set + "Go" res21: scala.collection.immutable.Set[String] = Set(Scala, C#, Go, Python, Javascript, PHP, C++, Java)

scala> set filterNot (item => item == "PHP") res22: scala.collection.immutable.Set[String] = Set(Scala, C#, Python, Javascript, C++, Java) ```

Map

Scala中的

Map
默认是一个 HashMap

,其特性与Java版的

HashMap

基本一至,除了它是

Immutable

的:

```scala scala> val map = Map("a" -> "A", "b" -> "B") map: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(a -> A, b -> B)

scala> val map2 = Map(("b", "B"), ("c", "C")) map2: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(b -> B, c -> C) ```

Scala中定义

Map

时,传入的每个

Entry
KV

对)其实就是一个

Tuple2

(有两个元素的元组),而

->

是定义

Tuple2

的一种便捷方式。

```scala scala> map + ("z" -> "Z") res23: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(a -> A, b -> B, z -> Z)

scala> map.filterNot(entry => entry._1 == "a") res24: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(b -> B)

scala> val map3 = map - "a" map3: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(b -> B)

scala> map res25: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(a -> A, b -> B) ```

Scala的immutable collection并没有添加和删除元素的操作,其定义

+

List
使用

在头部添加)操作都是生成一个新的集合,而要删除一个元素一般使用

-
操作直接将 Key

map

中减掉即可。

(注:Scala中也

scala.collection.mutable._

集合,它定义了不可变集合的相应可变集合版本。一般情况下,除非一此性能优先的操作(其实Scala集合采用了共享存储的优化,生成一个新集合并不会生成所有元素的复本,它将会和老的集合共享大元素。因为Scala中变量默认都是不可变的),推荐还是采用不可变集合。因为它更直观、线程安全,你可以确定你的变量不会在其它地方被不小心的更改。)

Class

Scala里也有

class
关键字,不过它定义类的方式与Java有些区别。Scala中,类默认是 public 的,且类属性和方法默认也是 public 的。Scala中,每个类都有一个 “主构造函数”

,主构造函数类似函数参数一样写在类名后的小括号中。因为Scala没有像Java那样的“构造函数”,所以属性变量都会在类被创建后初始化。所以当你需要在构造函数里初始化某些属性或资源时,写在类中的属性变量就相当于构造初始化了。

在Scala中定义类非常简单:

`scala
class Person(name: String, val age: Int) {
override def toString(): String = s"姓名:$name, 年龄: $age"
}

`

默认,Scala主构造函数定义的属性是 private 的,可以显示指定:

val

var
来使其可见性为: public

Scala中覆写一个方法必需添加:

override

关键字,这对于Java来说可以是一个修正。当标记了

override

关键字的方法在编译时,若编译器未能在父类中找到可覆写的方法时会报错。而在Java中,你只能通过

@Override

注解来实现类似功能,它的问题是它只是一个可选项,且编译器只提供警告。这样你还是很容易写出错误的“覆写”方法,你以后覆写了父类函数,但其实很有可能你是实现了一个新的方法,从而引入难以察觉的BUG。

实例化一个类的方式和Java一样,也是使用

new

关键字。

```scala scala> val me = new Person("杨景", 30) me: Person = 姓名:杨景, 年龄: 30

scala> println(me) 姓名:杨景, 年龄: 30

scala> me.name :20: error: value name is not a member of Person me.name ^

scala> me.age res11: Int = 30 ```

case class(样本类)

case class

是Scala中学用的一个特性,像

Kotlin

这样的语言也学习并引入了类似特性(在

Kotlin

中叫做:

data class

)。

case class

具有如下特性:

  1. 不需要使用
    new
    关键词创建,直接使用类名即可
  2. 默认变量都是 public final 的,不可变的。当然也可以显示指定
    var
    private
    等特性,但一般不推荐这样用
  3. 自动实现了:
    equals
    hashcode
    toString
    等函数
  4. 自动实现了:
    Serializable
    接口,默认是可序列化的
  5. 可应用到 match case (模式匹配)中
  6. 自带一个
    copy
    方法,可以方便的根据某个
    case class
    实例来生成一个新的实例
  7. ……

这里给出一个

case class

的使用样例:

```scala scala> trait Person defined trait Person

scala> case class Man(name: String, age: Int) extends Person defined class Man

scala> case class Woman(name: String, age: Int) extends Person defined class Woman

scala> val man = Man("杨景", 30) man: Man = Man(杨景,30)

scala> val woman = Woman("女人", 23) woman: Woman = Woman(女人,23)

scala> val manNextYear = man.copy(age = 31) manNextYear: Man = Man(杨景,31) ```

object

Scala有一种不同于Java的特殊类型, Singleton Objects

`scala
object Blah {
def sum(l: List[Int]): Int = l.sum
}

`

在Scala中,没有Java里的 static 静态变量和静态作用域的概念,取而代之的是: object 。它除了可以实现Java里 static 的功能,它同时还是一个线程安全的单例类。

伴身对象

大多数的

object

都不是独立的,通常它都会与一个同名的

class

定义在一起。这样的

object
称为 伴身对象

```scala class IntPair(val x: Int, val y: Int)

object IntPair { import math.Ordering implicit def ipord: Ordering[IntPair] = Ordering.by(ip => (ip.x, ip.y)) } ```

注意

伴身对象必需和它关联的类定义定义在同一个 .scala 文件。

伴身对象和它相关的类之间可以相互访问受保护的成员。在Java程序中,很多时候会把 static 成员设置成 private 的,在Scala中需要这样实现此特性:

`scala
class X {
import X._
def blah = foo
}
object X {
private def foo = 42
}

`

函数

在Scala中,函数是一等公民。函数可以像类型一样被赋值给一个变量,也可以做为一个函数的参数被传入,甚至还可以做为函数的返回值返回。

从Java 8开始,Java也具备了部分函数式编程特性。其Lamdba函数允许将一个函数做值赋给变量、做为方法参数、做为函数返回值。

在Scala中,使用

def

关键ygnk来定义一个函数方法:

```scala scala> def calc(n1: Int, n2: Int): (Int, Int) = { | (n1 + n2, n1 * n2) | } calc: (n1: Int, n2: Int)(Int, Int)

scala> val (add, sub) = calc(5, 1) add: Int = 6 sub: Int = 5 ```

这里定义了一个函数:

calc

,它有两个参数:

n1

n2

,其类型为:

Int

cala

函数的返回值类型是一个有两个元素的元组,在Scala中可以简写为:

(Int, Int)

。在Scala中,代码段的最后一句将做为函数返回值,所以这里不需要显示的写

return

关键字。

val (add, sub) = calc(5, 1)

一句,是Scala中的抽取功能。它直接把

calc

函数返回的一个

Tuple2

值赋给了

add

sub

两个变量。

函数可以赋给变量:

```scala scala> val calcVar = calc _ calcVar: (Int, Int) => (Int, Int) =

scala> calcVar(2, 3) res4: (Int, Int) = (5,6)

scala> val sum: (Int, Int) => Int = (x, y) => x + y sum: (Int, Int) => Int =

scala> sum(5, 7) res5: Int = 12 ```

在Scala中,有两种定义函数的方式:

  1. 将一个现成的函数/方法赋值给一个变量,如:
    val calcVar = calc _
    。下划线在此处的含意是将函数赋给了变量,函数本身的参数将在变量被调用时再传入。
  2. 直接定义函数并同时赋给变量,如:
    val sum: (Int, Int) => Int = (x, y) => x + y
    ,在冒号之后,等号之前部分:
    (Int, Int) => Int
    是函数签名,代表
    sum
    这个函数值接收两个Int类型参数并返回一个Int类型参数。等号之后部分是函数体,在函数函数时,
    x
    y
    参数类型及返回值类型在此可以省略。

一个函数示例:自动资源管理

在我们的日常代码中,资源回收是一个很常见的操作。在Java 7之前,我们必需写很多的

try { ... } finally { xxx.close() }
这样的样版代码来手动回收资源。Java 7开始,提供了 try with close 这样的自动资源回收功能。Scala并不能使用Java 7新加的 try with close

资源自动回收功能,但Scala中有很方便的方式实现类似功能:

```scala def using[T<: AutoCloseable, R](res: T)(func: T => R): R = { try { func(res) } finally { if (res != null) res.close() } }

val allLine = using(Files.newBufferedReader(Paths.get("/etc/hosts"))) { reader => @tailrec def readAll(buffer: StringBuilder, line: String): String = { if (line == null) buffer.toString else { buffer.append(line).append('\n') readAll(buffer, reader.readLine()) } }

readAll(new StringBuilder(), reader.readLine()) }

println(allLine) ```

using

是我们定义的一个自动化资源管帮助函数,它接爱两个参数化类型参数,一个是实现了

AutoCloseable

接口的资源类,一个是形如:

T => R

的函数值。

func

是由用户定义的对

res

进行操作的函数代码体,它将被传给

using

函数并由

using

代执行。而

res

这个资源将在

using

执行完成返回前调用

finally

代码块执行

.close

方法来清理打开的资源。

这个:

T <: AutoCloseable
范型参数限制了 T

类型必需为

AutoCloseable

类型或其子类。

R

范型指定

using
函数的返回值类型将在实际调用时被自动参数化推导出来。我们在 Scala Console

中参看

allLine

变量的类型可以看到

allLine
将被正确的赋予 String

类型,因为我们传给

using

函数参数

func
的函数值返回类型就为 String

`scala
scala> :type allLine
String

`

readAll

函数的定义处,有两个特别的地方:

  1. 这个函数定义在了其它函数代码体内部
  2. 它有一个
    @tailrec
    注解

在Scala中,因为函数是第一类的,它可以被赋值给一个变量。所以Scala中的

def

定义函数可以等价

val func = (x: Int, y: Int) => x + y

这个的函数字面量定义函数形式。所以,既然通过变量定义的函数可以放在其它函数代码体内,通过

def
定义的函数也一样可以放在其它代码体内,这和 Javascript

很像。

@tailrec
注解的含义是这个函数是尾递归函数,编译器在编译时将对其优化成相应的 while

循环。若一个函数不是尾递归的,加上此注解在编译时将报错。

模式匹配(match case)

模式匹配是函数式编程里面很强大的一个特性。

之前已经见识过了模式匹配的简单使用方式,可以用它替代: if elseswitch 这样的分支判断。除了这些简单的功能,模式匹配还有一系列强大、易用的特性。

match 中的值、变量和类型

`scala
scala> for {
|   x <- Seq(1, false, 2.7, "one", 'four, new java.util.Date(), new RuntimeException("运行时异常"))
| } {
|   val str = x match {
|     case d: Double => s"double: $d"
|     case false => "boolean false"
|     case d: java.util.Date => s"java.util.Date: $d"
|     case 1 => "int 1"
|     case s: String => s"string: $s"
|     case symbol: Symbol => s"symbol: $symbol"
|     case unexpected => s"unexpected value: $unexpected"
|   }
|   println(str)
| }
int 1
boolean false
double: 2.7
string: one
symbol: 'four
java.util.Date: Sun Jul 24 16:51:20 CST 2016
unexpected value: java.lang.RuntimeException: 运行时异常

`

上面小试牛刀校验变量类型的同时完成类型转换功能。在Java中,你肯定写过或见过如下的代码:

`java
public void receive(message: Object) {
if (message isInstanceOf String) {
String strMsg = (String) message;
....
} else if (message isInstanceOf java.util.Date) {
java.util.Date dateMsg = (java.util.Date) message;
....
} ....
}

`

对于这样的代码,真是辣眼睛啊~~~。

序列的匹配

```scala scala> val nonEmptySeq = Seq(1, 2, 3, 4, 5)

scala> val emptySeq = Seq.empty[Int]

scala> val emptyList = Nil

scala> val nonEmptyList = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> val nonEmptyVector = Vector(1, 2, 3, 4, 5)

scala> val emptyVector = Vector.empty[Int]

scala> val nonEmptyMap = Map("one" -> 1, "two" -> 2, "three" -> 3)

scala> val emptyMap = Map.empty[String, Int]

scala> def seqToString[T](seq: Seq[T]): String = seq match { | case head +: tail => s"$head +: " + seqToString(tail) | case Nil => "Nil" | }

scala> for (seq <- Seq( | nonEmptySeq, emptySeq, nonEmptyList, emptyList, | nonEmptyVector, emptyVector, nonEmptyMap.toSeq, emptyMap.toSeq)) { | println(seqToString(seq)) | } 1 +: 2 +: 3 +: 4 +: 5 +: Nil Nil 1 +: 2 +: 3 +: 4 +: 5 +: Nil Nil 1 +: 2 +: 3 +: 4 +: 5 +: Nil Nil (one,1) +: (two,2) +: (three,3) +: Nil Nil ```

模式匹配能很方便的抽取序列的元素,

seqToString

使用了模式匹配以递归的方式来将序列转换成字符串。

case head +: tail

将序列抽取成“头部”和“非头部剩下”两部分,

head

将保存序列第一个元素,

tail

保存序列剩下部分。而

case Nil

将匹配一个空序列。

case class的匹配

```scala scala> trait Person

scala> case class Man(name: String, age: Int) extends Person

scala> case class Woman(name: String, age: Int) extends Person

scala> case class Boy(name: String, age: Int) extends Person

scala> val father = Man("父亲", 33)

scala> val mather = Woman("母亲", 30)

scala> val son = Man("儿子", 7)

scala> val daughter = Woman("女儿", 3)

scala> for (person<- Seq[Person](father, mather, son, daughter)) { | person match { | case Man("父亲", age) => println(s"父亲今年${age}岁") | case man: Man if man.age<10 => println(s"man is $man") | case Woman(name, 30) => println(s"${name}今年有30岁") | case Woman(name, age) => println(s"${name}今年有${age}岁") | } | } 父亲今年33岁 母亲今年有30岁 man is Man(儿子,7) 女儿今年有3岁 ```

在模式匹配中对

case class
进行 解构 操作,可以直接提取出感兴趣的字段并赋给变量。同时,模式匹配中还可以使用 guard

语句,给匹配判断添加一个

if

表达式做条件判断。

并发

Scala是对多核和并发编程的支付做得非常好,它的Future类型提供了执行异步操作的高级封装。

Future对象完成构建工作以后,控制权便会立刻返还给调用者,这时结果还不可以立刻可用。Future实例是一个句柄,它指向最终可用的结果值。不论操作成功与否,在future操作执行完成前,代码都可以继续执行而不被阻塞。Scala提供了多种方法用于处理future。

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

import scala.concurrent.duration.Duration import scala.concurrent.{Await, Future} import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global

val futures = (0 until 10).map { i => Future { val s = i.toString print(s) s } }

val future = Future.reduce(futures)((x, y) => x + y)

val result = Await.result(future, Duration.Inf)

// Exiting paste mode, now interpreting.

0132564789

scala> val result = Await.result(future, Duration.Inf) result: String = 0123456789 ```

上面代码创建了10个

Future

对象,

Future.apply

方法有两个参数列表。第一个参数列表包含一个需要并发执行的命名方法体(by-name body);而第二个参数列表包含了隐式的

ExecutionContext

对象,可以简单的把它看作一个线程池对象,它决定了这个任务将在哪个异步(线程)执行器中执行。

futures

对象的类型为

IndexedSeq[Future[String]]

。本示例中使用

Future.reduce

把一个

futures

IndexedSeq[Future[String]]

类型压缩成单独的

Future[String]

类型对象。

Await.result

用来阻塞代码并获取结果,输入的

Duration.Inf

用于设置超时时间,这里是无限制。

这里可以看到,在

Future

代码内部的

println

语句打印输出是无序的,但最终获取的

result

结果却是有序的。这是因为虽然每个

Future

都是在线程中无序执行,但

Future.reduce

方法将按传入的序列顺序合并结果。

除了使用

Await.result

阻塞代码获取结果,我们还可以使用事件回调的方式异步获取结果。

Future

对象提供了几个方法通过回调将执行的结果返还给调用者,常用的有:

  1. onComplete: PartialFunction[Try[T], Unit]:当任务执行完成后调用,无论成功还是失败
  2. onSuccess: PartialFunction[T, Unit]:当任务成功执行完成后调用
  3. onFailure: PartialFunction[Throwable, Unit]:当任务执行失败(异常)时调用

```scala import scala.concurrent.Future import scala.util.{Failure, Success} import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global

val futures = (1 to 2) map { case 1 => Future.successful("1是奇数") case 2 => Future.failed(new RuntimeException("2不是奇数")) }

futures.foreach(_.onComplete { case Success(i) => println(i) case Failure(t) => println(t) })

Thread.sleep(2000) ```

futures.onComplete

方法是一个偏函数,它的参数是:

Try[String]

Try

有两个子类,成功是返回

Success[String]

,失败时返回

Failure[Throwable]

,可以通过模式匹配的方式获取这个结果。

总结

本篇文章简单的介绍了Scala的语言特性,本文并不只限于Java程序员,任何有编程经验的程序员都可以看。现在你应该对Scala有了一个基础的认识,并可以写一些简单的代码了。我在博客中分享了一些《Scala实战(系列)》文章,介绍更 函数式 的写法及与实际工程中结合的例子。也欢迎对Scala感兴趣的同学与我联系经,一起交流、学习。


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