Scala Basis

基础

• Scala 中数据类型也是 class
  • 7 种数值类型: Byte, Char, Short, Int, Long, Float, and Double
  • Boolean 类型
• 原始类型与 class 类型无区别，可在数字上调用方法（隐式转换为对应的方法调用，如对 Int 操作转为 RichInt 的方法调用等）
  • 1.toString()
  • 1.to(10) // Range(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
• 无封装类型，Scala 自动处理封包拆包，如字符串底层使用的是 java.lang.String
• 隐式转换的 StringOps 对 String 扩展，包含了上百种操作
  • "Hello".intersect("World") // "lo"
• 操作符重载，算数操作符也是方法
  • 1 + 2 等价于 1.+(b)
  • 通常 a.method(b) 可简写为 a method b
• 递增递减，没有 ++ 和 -- 操作，使用 +=1 和 -=1 代替
• BigInt 和 BigDecimal 也可直接使用算数运算符
  • val x: BigInt = 1234567890
  • x * x * x // Java 需要调用方法 x.multiply(x).multiply(x)
• _ 代表通配符，可表达任意东西

函数与方法

• 数学函数使用方便简单，如 min, max 不需要调用某个类的静态方法 （通过 import scala.math._ 导入数学函数包）
• 可省略的 scala 包名前缀，如 import scala.math._ 可写为 import math._
• 无静态函数，与之功能类似的是单例对象；通常一个 class 都会有一个伴生对象，其方法就如同 Java 的静态方法
• 无参方法调用时通常不需要带括号
  • "Hello".distinct
• apply 方法
  • 伴生对象中定义
  • 像函数调用一样使用，可看做是重载了 ()
  • "Hello"(4) 等价于 "Hello".apply(4)

控制体系&函数

• 条件表达式
  • if/else 表达式有返回值
    • val s = if (a > 0) 1 else -1 // 这种方式下 s 定义为 val，如果放到判断内部赋值，需要定义为变量 var
    • 统一了三目运算 ?: 和 if/else；Scala 无三目运算
    • if (a) 1 等价于 if (a) 1 else ()；可以将 ()(，即 Unit 类) 视为无用值的占位符，可看做 Java 中的 void
  • 无 switch 表达式，而是使用更为强大的模式匹配来替代
• 语句终结
  • 分号非必须，单行单表达式可省略，单行多表达式需加分号区分

• 语句块&赋值

  • {...} 包含一系列表达式，语句块的结果为最后一个表达式的结果
  • 可用于初始化需要多步操作的值
    • val a = { express1; express2; express3 }
  • 赋值语句没有返回值，不可使用链式赋值 x=y=1 // 与预期结果不一致

• IO

  • 打印，print / println / printf
  • 读取 console 输入，readLine / readInt / readDouble...

• 循环

  • 不像其他语言那么常用，通常可使用单个方法调用完成所有操作
  • while, do
  • 没有与 Java 类似的 for 循环 for(init; test; update)，可使用 while 代替，或者使用 for 表达式
    • for (i <- 1 to 10) r = r * i
    • 生成器 variable <- expression 会遍历所有元素
    • for 循环可包含多个生成器，逗号分隔（或换行区分），可使用 parttern guard 来进行条件过滤
      • for(v <- exp1; v2 <- exp2 if(condition)) doSome() // if 之前的分号可省略
    • for 语句中的变量不需要声明 val 或 var，其类型与迭代的集合中元素类型一致
    • 1 to n 包含上界，1 until n 不包含上界

  • 没有 break，continue 表达式来中断循环，替代方案：

    • Boolean 变量控制
    • 嵌套函数
    • 使用 Breaks 对象的 break 方法

    import scala.util.control.Breaks._
    breakable {
        for (...) {
            if (...) break
        }
    }

  • yield，在 for 循环体以 yield 开始的形式成为 for 推导式
    • 产生的结果为每次迭代的值的集合
      • for(i <- 1 to 3) yield i % 3 // Vector(1, 2, 0)
    • 生成的集合与第一个生成器类型一致
      • for(c <- "hello"; i <- 0 to 1) yield (c+i).toChar // hieflmlmop
      • for(i <- 0 to 1; c <- "hello") yield (c+i).toChar // Vector(h, e, l, l, o, i, f, m, m, p)

• 函数

  • Scala has functions in addition to method
  • trait Function... 的实例
  • technically is an object with an apply method
  • def abs(x: Double) = if (x >= 0) x else -x
  • 必须指定所有参数的类型；返回值为=右边的表达式或语句块的最后一个表达式的结果；可省略 return
  • 如果是递归函数，则必须指明返回类型
    • def fac(n: Int): Int = if (n <= 0) 1 else n * fac(n - 1)
  • 参数默认值和命名参数
    • def decorate(str: String, left: String = "[", right: String = "]") = left + str + right
    • 调用时可给部分参数，也可给全部参数，还可通过命名参数传值而不考虑参数顺序
      • decorate("a") // [a]
      • decorate("a", "<<") // <
      • decorate(left="<", "a") //
  • 可变参数（本质上是一个 Seq 类型的参数）
    • def sum(args: Int*) ={var result=0; for (a <- args) result += a; result}
    • sum(1,2,3) // 6
    • sum(1 to 5: _*) // 15 当传递序列做为参数时，需要添加 _* 告诉编译器传入的为参数序列， 而不是 Int

• 过程 Procedures

  • 无返回值的函数
  • 调用过程通常是为了其副作用，如打印等
  • def box(s: String) { println(s) } // 无需要 =

• lazy

  • 延迟加载，变量定义为 lazy 后，会在第一次访问时才被初始化/执行
  • lazy val words = scala.io.Source.fromFile("/../words").mkString // if the program never accesses words, the file is never opened
  • 减少初始化消耗、解决循环依赖问题等
  • 会有多余开销：每次使用到 lazy 变量时，都会检查该变量是否已经初始化

• Exceptions

  • 无受检异常
  • Nothing，throw 表达式的返回类型；在 if/else 表达式中，如果一个分支抛出异常，则 if/else 的返回类型为另一个分支的类型
    • if (x > 0) f(x) else throw new Exception("xx")

  • catch 语句块中可使用模式匹配来处理对应类型的异常

    try {
        process(xx)
    } catch {  // 优先匹配原则，将最准确的匹配项放在前面，通用的匹配项放在最后
        case ex: IOException => do1()
        case _ => None
    }

  • 使用 try/finally 来忽略异常

    preStep()  // 此步出错如何处理？
    
    try {
        process(oo)
    } finally {
        f()    //  此步出错又如何处理？
    }