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Scala学习之路 （三）Scala的基本使用

Spark Scala 2019/05/03

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​ Scala学习之路 （三）Scala的基本使用

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一、Scala概述

scala是一门多范式编程语言，集成了面向对象编程和函数式编程等多种特性。
scala运行在虚拟机上，并兼容现有的Java程序。
Scala源代码被编译成java字节码，所以运行在JVM上，并可以调用现有的Java类库。

二、第一个Scala程序

Scala语句末尾的分号可写可不写

HelloSpark.scala

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object HelloSpark{
    def main(args:Array[String]):Unit = {
        println("Hello Spark!")
    }
}

运行过程需要先进行编译

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编译之后生成2个文件

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运行HelloSpark.class

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输出结果Hello Spark

三、Scala的基本语法

1、概述

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/**
  * Scala基本语法:
  * 区分大小写
  * 类名首字母大写（MyFirstScalaClass）
  * 方法名称第一个字母小写（myMethodName()）
  * 程序文件名应该与对象名称完全匹配
  * def main(args:Array[String]):scala程序从main方法开始处理，程序的入口。
  *
  * Scala注释：分为多行/**/和单行//
  *
  * 换行符：Scala是面向行的语言，语句可以用分号（；）结束或换行符（println()）
  *
  * 定义包有两种方法：
  *   1、package com.ahu
  *      class HelloScala
  *   2、package com.ahu{
  *       class HelloScala
  *     }
  *
  * 引用：import java.awt.Color
  * 如果想要引入包中的几个成员，可以用selector（选取器）:
  *   import java.awt.{Color,Font}
  *   // 重命名成员
  *   import java.util.{HashMap => JavaHashMap}
  *   // 隐藏成员 默认情况下，Scala 总会引入 java.lang._ 、 scala._ 和 Predef._，所以在使用时都是省去scala.的
  *   import java.util.{HashMap => _, _} //引入了util包所有成员，但HashMap被隐藏了
  */

2、Scala的数据类型

Scala 与 Java有着相同的数据类型，下表列出了 Scala 支持的数据类型：

数据类型 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IEEE754单精度浮点数
Double 64位IEEE754单精度浮点数
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的类层级的最低端；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

Scala多行字符串的表示方式

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var str =
      """
        |第一行
        |第二行
        |第三行
      """.stripMargin
    println(str)

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3、Scala的变量

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object VariableTest {
  def main(args: Array[String]) {
    //使用val定义的变量值是不可变的，相当于java里用final修饰的变量
    val i = 1
    //使用var定义的变量是可变的，在Scala中鼓励使用val
    var s = "hello"
    //Scala编译器会自动推断变量的类型，必要的时候可以指定类型
    //变量名在前，类型在后
    val str: String = "world"
  }
}

总结：

1）数据类型可以指定，也可以不指定，如果不指定，那么就会进行数据类型的推断。

2）如果指定数据类型，数据类型的执行 方式是 在变量名后面写一个冒号，然后写上数据类型。

3）我们的scala里面变量的修饰符一共有两个，一个是var 一个是val，如果是var修饰的变量，那么这个变量的值是可以修改的。如果是val修饰的变量，那么这个变量的值是不可以修改的。

4、Scala访问修饰符

Scala访问修饰符和Java基本一样，分别有private、protected、public。

默认情况下，Scala对象的访问级别是public。

（1）私有成员

用private关键字修饰的成员仅在包含了成员定义的类或对象内部可见。

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class Outer {
  class Inner{
    def start() = println("start")
    def end() = println("end")
    private def pause() = println("pause")
  }

  new Inner().start()
  new Inner().end()
  new Inner().pause()

}

在上面的代码里start和end两个方法被定义为public类型，可以通过任意Inner实例访问；pause被显示定义为private，这样就不能在Inner类外部访问它。执行这段代码，就会如注释处声明的一样，会在该处报错：

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（2）protected

和私有成员类似,Scala的访问控制比Java来说也是稍显严格些。在 Scala中,由protected定义的成员只能由定义该成员和其派生类型访问。而在 Java中,由protected定义的成员可以由同一个包中的其它类型访问。在Scala中,可以通过其它方式来实现这种功能。

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package p
{
    class Super
    {
        protected def f(){println("f")}
    }

    class Sub extends Super
    {
        f() //OK
    }

    class Other
    {
        (new Super).f() //Error:f不可访问
    }
}

（3）public

public访问控制为Scala定义的缺省方式,所有没有使用private和 protected修饰的成员(定义的类和方法)都是“公开的”,这样的成员可以在任何地方被访问。Scala不需要使用public来指定“公开访问”修饰符。

注意：Scala中定义的类和方法默认都是public的，但在类中声明的属性默认是private的。

（4）作用保护域

作用域保护：Scala中，访问修饰符可以通过使用限定词强调。
private[x] 或者 protected[x]
private[x]：这个成员除了对[…]中的类或[…]中的包中的类及他们的伴生对象可见外，对其他的类都是private。

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package bobsrockets
{
    package navigation
    {
        //如果为private class Navigator,则类Navigator只会对当前包navigation中所有类型可见。
        //即private默认省略了[X],X为当前包或者当前类或者当前单例对象。
        //private[bobsrockets]则表示将类Navigator从当前包扩展到对bobsrockets包中的所有类型可见。
        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 val guide：表示guide默认被当前单例对象可见。
            //private[launch] val guide：表示guide由默认对当前单例对象可见扩展到对launch包中的所有类型可见。
            private[launch] val guide = new Navigator
        }
    }
}

在这个例子中,类Navigator使用 private[bobsrockets] 来修饰,这表示这个类可以被bobsrockets包中所有类型访问,比如通常情况下 Vehicle无法访问私有类型Navigator,但使用包作用域之后,Vechile 中可以访问Navigator。

5、Scala运算符

与Java一样，不过Scala的运算符实际上是一种方法。

6、条件表达式

Scala的的条件表达式比较简洁，例如：

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def main(args: Array[String]): Unit = {
    val x = 1
    //判断x的值，将结果赋给y
    val y = if (x > 0) 1 else -1
    //打印y的值
    println("y=" + y)

    //支持混合类型表达式
    val z = if (x > 1) 1 else "error"
    //打印z的值
    println("z=" + z)

    //如果缺失else，相当于if (x > 2) 1 else ()
    val m = if (x > 2) 1
    println("m=" + m)

    //在scala中每个表达式都有值，scala中有个Unit类，写做(),相当于Java中的void
    val n = if (x > 2) 1 else ()
    println("n=" + n)

    //if和else if
    val k = if (x < 0) 0
    else if (x >= 1) 1 else -1
    println("k=" + k)
  }

运行结果

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总结：

1）**if**条件表达式它是有返回值的

2）返回值会根据条件表达式的情况会进行自动的数据类型的推断。

7、块表达式

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def main(args: Array[String]): Unit = {
   val x = 0
   val result = {
     if(x < 0)
       1
     else if(x >= 1)
       -1
     else
       "error"
   }
   println(result)
 }

运行结果

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8、循环

（1）while循环

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def main(args: Array[String]): Unit = {
  var n = 10
  while ( {
    n > 0
  }) {
    println(n)
    n -= 1
  }
}

总结：

1）while使用跟java一模一样

2）**注意点：在scala**里面不支持 i++ i– 等操作

统一写成 i-=1

（2）for循环

在scala中有for循环和while循环，用for循环比较多

for循环语法结构：

for (i <- 表达式/数组/集合)

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def main(args: Array[String]): Unit = {
    //for(i <- 表达式),表达式1 to 10返回一个Range（区间）
    //每次循环将区间中的一个值赋给i
    for (i <- 1 to 10)
      print(i+"\t")

    //for(i <- 数组)
    println()
    val arr = Array("a", "b", "c")
    for (i <- arr)
      println(i)

    //高级for循环
    //每个生成器都可以带一个条件，注意：if前面没有分号
    for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 3 if i != j)
      print((10 * i + j) + " ")
    println()

    //for推导式：如果for循环的循环体以yield开始，则该循环会构建出一个集合
    //每次迭代生成集合中的一个值
    val v = for (i <- 1 to 10) yield i * 10
    println(v)

  }

运行结果

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总结：

　　1）在scala里面没有运算符，都有的符号其实都是方法。

　　2）在scala里面没有++ – 的用法

　　3）for( i <- 表达式/数组/集合)

　　4）在for循环里面我们是可以添加if表达式

　　5）有两个特殊表达式需要了解：

　　 To 1 to 3 1 2 3

　　 Until 1 until 3 12

　　6）如果在使用for循环的时候，for循环的时候我们需要获取，我们可以是使用yield关键字。

9、方法和函数

（1）定义方法

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方法的返回值类型可以不写，编译器可以自动推断出来，但是对于递归函数，必须指定返回类型。

如果不写等号，代表没有返回值。

（2）定义函数

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（3）方法和函数的区别

在函数式编程语言中，函数是“头等公民”，它可以像任何其他数据类型一样被传递和操作

案例：首先定义一个方法，再定义一个函数，然后将函数传递到方法里面

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object TestScala {
  //定义一个方法
  //方法m2参数要求是一个函数，函数的参数必须是两个Int类型
  //返回值类型也是Int类型
  def m1(f:(Int,Int) => Int) : Int = {
    f(2,6)
  }
  //定义一个函数f1，参数是两个Int类型，返回值是一个Int类型
  val f1 = (x:Int,y:Int) => x+y
  //再定义一个函数f2
  val f2 = (m:Int,n:Int) => m*n
  //main方法
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //调用m1方法，并传入f1函数
    val r1 = m1(f1)
    println("r1="+r1)
    //调用m1方法，并传入f2函数
    val r2 = m1(f2)
    println("r2="+r2)
  }
}

（4）将方法转换成函数

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