scala（5）

1.Scala高级语法
1.1.柯里化(Currying)
科里化是一个过程。
柯里化(Currying)指的是将原来接受两个参数的方法变成新的接受一个单一参数的方法的过程。新的方法返回一个以原有第二个参数为参数的函数。
// 我们看下这个方法的定义, 求2个数的和
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。经过柯里化之后，方法的通用性有所降低，但是适用性有所提高。

// 分析下其演变过程
def add(x: Int) = (y: Int) => x + y

// (y: Int) => x + y 为一个匿名函数, 也就意味着add方法的返回值为一个匿名函数
// 那么现在的调用过程为
val result = add(2)
val sum1 = result(3)
val sum2 = result(8)
1.2.隐式（implicit）详解
思考： 我们调用别人的框架，发现少了一些方法，需要添加，但是让别人为你一个人添加是不可能滴。
比如使用java.io.File读取文件非常的繁琐，能不能让Oracle公司给我们再添加一个read方法，直接返回文件中的所有内容？？
如果要实现该功能，需要用到隐式转换
implicit 可分为：
隐式参数
隐式转换类型

1.2.1.隐式参数
隐式参数就用implicit 关键字修饰的参数，隐式参数初始化后，不需要显示的传入参数
如果说在当前环境（context上下文环境）找到了一个和隐式参数类型相同，且用implicit修饰的参数，那么默认的初始值就会被覆盖，而且可以不设置初始值。
上下文环境中，有且只能有一个满足条件的隐式值，没有或匹配上多个会报错。
有多个隐式参数，也只能有一个implicit关键字，且要置于最后一个参数列表中。
只要有隐式参数，就只能出现在最后一个参数列表的位置。
def m1(x:Int)( implicit y:Int=10)(z:Int)=x + y   // 编译错误

object ImplicitDemo {
  implicit val abc = 12000
  implicit val str= "hello"
//  implicit val str2= "hello"
  def m1(x:Int)( implicit y:Int=10)=x + y
  // 隐式参数只能放在最后一个参数列表中，m2方法是错误的
//  def m2(x:Int)( implicit y:Int=10)(z:Int)= x + y + z
  // 有多个隐式参数的定义方式
  def m3(x:Int)(implicit y:String,z:Double=30d) ={ x + z }
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println(m1(1))
//    println(m3(10))
  }
}

如果在其他的object中定义的隐式值，可以通过import 对象导入：
import  ValuesDemo._

如果在其他的class中定义的隐式值，需要创建类的实例，然后 import实例对象.隐式值
val vc = new ValueClass()
import  vc.varparam


科里化方法，如果最后一个参数列表中的参数，使用了implicit关键字修饰，这种参数就被称为隐式参数。
在调用该方法时，隐式 参数可以不传递值，那么用哪一个值？
如果有默认值，而且上下文环境中，又没有和该参数类型一致的，且用implicit关键字修饰的变量，使用默认值。
如果上下文环境中有且仅有一个，参数类型一致，且使用implicit关键字修饰了，就使用该值。如果有多个，就报错。
implicit，只能放在最后一个参数列表中，如果该参数列表中有多个参数，只能使用一个implicit修饰。


1.2.2.隐式转换

使用隐式转换将变量转换成预期的类型是编译器最先使用implicit的地方。当编译器看到类型X而却需要类型Y，它就在当前作用域查找是否定义了从类型X到类型Y的隐式定义。
// 使用to这个生成器的时候，会发现在Int类中，根本就没有to方法,实际调用的是RichInt方法
val rg = 1.to(10)
println(rg)
// 该类所在包的位置：scala.runtime.RichInt
val rg2 = new RichInt(1).to(10)
println(s"richint : ${rg2}")

/**
  * 发生了什么？？就是因为implicit 隐式转换
  * 在调用Int的to方法时，发现没有，但是呢？在上下文context环境中，找到了一个implicit修饰的方法：
  * implicit def intWrapper(x: Int)         = new runtime.RichInt(x)
  * 该方法的输入参数是一个Int类型，返回值类型是RichInt类型，该类型中有to 方法
  * 于是编译器，就调用了这个类型的to方法，并返回相应的结果
   */

该隐式方法定义在Predef对象中，该对象会被编译器默认引入。
在scala交互式命令行中，可使用:implicits -v 来查看默认导入的隐式转化。


自定义示例：
val i: Int = 3.1415 // 此时程序会报错，因为声明的为Int类型
//添加如下代码:
implicit def double2Int(d: Double) = d.toInt // 在运行代码则没有错误，隐式方法
val i: Int = 3.5 // 成功输出3

案例：现在我们就可以给File类添加一个read方法，返回一个文件中的所有内容。
方案1：使用装饰模式实现File类的read方法增强：
class RichFile(val file: File) {
  // 使用scala.io.Source来读取文件， 并把结果拼接为字符串
  def read() = Source.fromFile(file).mkString
}
object RichFile {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val file = new File("hello.txt")
// File类中并没有read方法来返回所有的内容
file.read()
    // 使用装饰模式
    val rf: RichFile = new RichFile(file)
    val content = rf.read()
    println(content)
  }
}


如果同时有同样功能的 隐式的方法和隐式的函数，优先使用函数。因为函数是头等公民。
方案2：
定义一个RichFile类及伴生对象，在伴生对象中定义一个隐式转换方法（file -> RichFile），在伴生类中定义一个read方法并返回文件中的所有内容。
class RichFile(val file: File) {
  // 使用scala.io.Source来读取文件， 并把结果拼接为字符串
  def read() = Source.fromFile(file).mkString
}
object RichFile {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val file = new File("hello.txt")
    // scala 隐式转换
    implicit def file2RichFile(file:File):RichFile=new RichFile(file)
    // 我们普通的一个File类，没有这样一个read方法，那么scala提供一种隐式转换的方式，
    // 会在当前的上下文环境中，去找，有没有这样一个方法，把File转换为另一个类，
    // 而且这个类中，有和read 方法签名一样的方法: 方法名，方法返回值类型，方法参数
    val content:String= file.read()
    println(content)
  }
}


隐式转换：

要调用的方法，当前对象上没有，
可以定义一个隐式方法（隐式函数），使用implicit关键字修饰的方法或者函数。
该方法的名称，是任意，但是参数类型，必须是当前对象，
返回值类型是有 该方法的对象。
richFile
File类型上，没有read方法，但是RichFIle有read方法(方法名称和返回值类必须一致)。
定义隐式方法，参数类型是file，返回值类型是richFIle
隐式函数的优先级高于隐式方法，因为函数是一等公民。
可以导入其他的object或者class中的隐式转换。
如果是object中的，直接使用对象名._ 导入所有的，或者使用对象名.方法名（函数名） 导入一个具体的隐式转换。
如果是在class中，就必须先创建实例对象。然后实例对象._   实例对象._方法名称（函数名称）




1.3.泛型 
通俗的讲，比如需要定义一个函数，函数的参数可以接受任意类型。我们不可能一一列举所有的参数类型重载函数。
那么程序引入了一个称之为泛型的东西，这个类型可以代表任意的数据类型。
例如List，在创建List时，可以传入整形、字符串、浮点数等等任意类型。那是因为List在类定义时引用了泛型。
// 在Scala定义泛型用[T]， s为泛型的引用
abstract class Message[T](s: T) {
    def get: T = s
}
// 子类扩展的时候，约定了具体的类型
class StrMessage[String](msg: String) extends Message(msg)

class IntMessage[Int](msg: Int) extends Message(msg)

// 定义一个泛型类
class Clothes[A,B,C](val clothesType: A, var color: B, var size: C)
// Scala 枚举类型
object Em extends Enumeration {
    type Em = Value
    val 上衣, 内衣, 裤子, 袜子 = Value
}
object Test {
    def main(args: Array[String]): Unit = {
        val s = new StrMessage("i hate you !")
        val i = new IntMessage(100)
        println(s.get)
        println(i.get)

        // 创建一个对象， 传入的参数为Em, String, Int
        val c1 = new Clothes(Em.内衣, "Red", 36)
        c1.size = 38
        println(c1.clothesType, c1.size)

        // new 的时候，指定类型。那么传入的参数，必须是指定的类型
        val c2 = new Clothes[Em, String, String](Em.上衣, "黑色", "32B")
        println(c2.size)

        // 定义一个函数，可以获取各类List的中间位置的值
        val list1 = List("a","b","c")
        val list2 = List(1,2,3,4,5,6)

        // 定义一个方法接收任意类型的List集合
        def getData[T](l: List[T])={
            l(l.length/2)
        }
    }
}


枚举类型：
/*
 限定 衣服类型只有3中 上衣 ，裤子  内衣
 限定 颜色类型只有4种 red green yellow black

 string Int
 */
// 枚举类型 又穷个值  ，列举出来
object CT extends Enumeration {
  // 类型别名
  type oct = Value

  // 第一种定义枚举值的写法
 /* val coat = Value
  val pants = Value
  val underwear = Value*/

  val coat,pants,underwear = Value
}
type类型：
可去scala类中查看scala中的type类型。
type  定义了类型的别名
type lst = List[Int]

val lst1:List[Int] = List[Int](1,3,5)
val lst2:lst = List[Int](1,3,5)
println(lst2)



1.4.类型约束
1.4.1.比较器Ordered和Ordering
回顾java中的比较器Comparable和Compartor
定义一个类，实现Comparable[T]接口,并重写compareTo方法。
public class Girl implements Comparable{
    private String name ;
    private int age;
    public Girl(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    … setter and getter …
    @Override
    public String toString() {
        return "Girl{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';
    }
   @Override
    public int compareTo(Girl o) {
        return this.age - o.age;
    }
}

测试：
public class TestGirl {
    public static void main(String[] args) {
        Girl g1 = new Girl("yangmi", 29);
        Girl g2 = new Girl("dongjie", 18);
        Girl g3 = new Girl("fengjie", 38);
        ArrayList girls = new ArrayList<>();
girls.add(g1);
        girls.add(g2);
        girls.add(g3);
Collections.sort(girls);
        for(Girl g :girls){
            System.out.println(g);
        }
    }
}
不实现接口，直接使用Compartor接口方法
public class TestGirl {
    public static void main(String[] args) {
        Girl g1 = new Girl("yangmi", 29);
        Girl g2 = new Girl("dongyue", 18);
        Girl g3 = new Girl("fengjie", 38);
        ArrayList girls = new ArrayList<>();
        girls.add(g1);
        girls.add(g2);
        girls.add(g3);
// 使用比较器
       Collections.sort(girls, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Girl o1, Girl o2) {
                return -(o1.getAge() - o2.getAge());
            }
        });
        for(Girl g :girls){
            System.out.println(g);
        }
    }
}


1.4.2.scala中的比较器特质
scala中也有类似的两个特质 Ordered 和 Ordering：
Ordered  相当于 java中的Comparable  功能更丰富  扩展了compare < > 等方法
Ordering 相当于 java中的Comparator  是一个比较器


1.4.3.上界(Upper Bounds)/下界(lower bounds)

Upper Bounds
在Java泛型里表示某个类型是Test类型的子类型，使用extends关键字：
 
或者通配符的形式：

这种形式也叫upper bounds(上限或上界)，同样的意思在Scala的写法为：
[ T <: Test ]
或者：
[ _ <: Test ]

Lower Bounds
在Java泛型里表示某个类型是Test类型的父类型，使用super关键字：
 
或者通配符的形式：

这种形式也叫lower bounds(下限或下界)， scala中的写法为：
[ T >: Test ]
或者：
[ _ >: Test ]



示例：
// 定义一个class 实现了Ordered特质
class BGirl(val name:String,val facVal:Int,val age :Int) extends Ordered[BGirl]{
  // 重写compare方法
  override def compare(that: BGirl): Int = {
    // 比较  颜值相同，比较年龄 ;  如果颜值不同，就比较颜值
    if(this.facVal == that.facVal){
      this.age - that.age
    }else{
      this.facVal - that.facVal
    }
  }
}
// 泛型限制了上界，比较的类型必须是Ordered的子类或者实现类
class TestOrderedCompare[T <: Ordered[T]] {
  // 定义一个比较方法 使用> 比较
  def bigger(first: T, second: T): T = {
    if(first > second) first else second
  }
}

object TestBGirl extends App{
// 普通的int类型没有实现Ordered特质，无法进行比较
  val i:Int = 10
  val j:Int = 20
 // val com = new TestOrderedCompare[Int]
//  val result = compare.bigger(i,j)
//  println(res.name)

  // class BGirl  实现了Ordered特质，所以可以传入比较器中进行比较
  private val g1 = new BGirl("ab",95,30)
  private val g2 = new BGirl("hatono",95,28)
  val compare = new TestOrderedCompare[BGirl]
  val res = compare.bigger(g1,g2)
  println(res.name)
}


总结：
T <:  Test  upper bounds 上界  相当于给定一个最高标准  传入的类型必须是最高标准的子类或实现类  >
>:   lower bounds下界   相当于给定了一个最低标准 传入的类型必须是最低标准的父类或超类 

1.4.4.视图界定/上下文界定
View bounds
[ T <% Test ]
<% 的意思是“view bounds”(视界)，它比<:适用的范围更广，除了所有的子类型，还允许隐式转换过去的类型。
包括：隐式方法或者隐式函数或者隐式参数（科里化）
示例：
class Boy(val name:String,val facVal :Int) {}
class Pari[T <% Ordered[T]] {
  // 定义一个比较方法
  def bigger(first: T, second: T): T = {
    if (first > second) first else second
  }
}
object Pari extends App {
  val b1 = new Boy("段子王", 99)
  val b2 = new Boy("laozhao", 999)
  // Boy类没有实现Ordered，就不能进行比较

  // 但是在类的定义中，使用视图界定 <%   就可以使用隐式方法 进行隐式转换  
// 然后Boy类就可以正常比较了
    implicit  def man2OrderedMan2(man:Boy):Ordered[Boy]=new Ordered[Boy]{
      // 排序的规则  按照颜值 升序
      override def compare(that: Boy): Int = {
        man.facVal - that.facVal
      }
    }
// 除了隐式方法，还可以使用隐式函数  来达到隐式转化的目的   二者选其一即可，优先使用函数
implicit val man2OrderedMan = (boy:Boy) => new Ordered[Boy]{
  override def compare(that: Boy): Int = {
    boy.facVal - that.facVal
  }
}

  val p1 = new Pari[Boy]
  val bigger = p1.bigger(b1, b2)
  print(bigger.name)
}

使用科里化方法：
class TestBGirl[T]{
  // 定义了一个比较的方法 添加了一个科里化的参数
  def bigger(x:T,y:T)(implicit order:T => Ordered[T]):T={
    if(x > y) x else y
  }
}

总结：
视图界定，如果要比较的类实现了Ordered特质，可以直接进行比较。
视图界定支持隐式转换，如果要比较的对象没有实现Ordered特质，可使用隐式转换
隐式转换支持：隐式函数，隐式方法， 
Ordered特质的类型限定，可以在类上，也可以在方法上添加隐式参数实现。

Context bounds
[ T : Test ]
与view bounds一样context bounds(上下文界定)也是隐式参数的语法。上下文 界定 可以实现隐式转换，需要传入隐式值，实际上就是 一个隐式的object
class Pari2[T: Ordering](implicit ord:Ordering[T]) {
  def bigger(first: T, second: T)/*(implicit ord:Ordering[T])*/: T = {
    if (ord.gt(first, second)) first else second
  }
}
object  Pari2 extends App{
  val b1 = new Boy("段子王",99)
  val b2 = new Boy("laozhao",999)
  // 没有implicit Ordering 被定义 不能比较

  // 方法一：定义一个变量,类型为要求的比较器类型Ordering[Boy]
  implicit val b2Ordering:Ordering[Boy] = new Ordering[Boy] {
    override def compare(x: Boy, y: Boy): Int = x.facVal - y.facVal
  }

  // 方法二：定义一个隐式值（隐式object） 继承自比较器类型
//  implicit  object man2Ordering extends Ordering[Boy] {
//    override def compare(x: Boy, y: Boy): Int = {
//      x.facVal - y.facVal
//    }
//  }
  // 在创建比较对象时，进行隐式转换
  val p = new Pari2[Boy]
  val re = p.bigger(b1,b2)
  println(re.name)
}

class Boy(val name: String, val facVal:Int)

更简洁方式：
class Pari2[T: Ordering] {
  def bigger(first: T, second: T): T = {
    // 定义一个变量，实现了Ordering
// 该方法就有一个隐式参数,相当于通过该隐式参数获取到了一个比较器的实例
    val ord = implicitly[Ordering[T]]
    if (ord.compare(first, second) >0) first else second
  }
}
object  Pari2 extends App{
  val b1 = new Boy("段子王",99)
  val b2 = new Boy("laozhao",999)
  // 没有implicit Ordering 被定义 不能比较

  // 定义一个隐式值
    implicit  object man2Ordering extends Ordering[Boy] {
      override def compare(x: Boy, y: Boy): Int = {
        x.facVal - y.facVal
      }
    }
  // 在创建比较对象时，进行隐式转换
  val p = new Pari2[Boy]
  val re = p.bigger(b1,b2)
  println(re.name)
}

总结：
1，上下文界定，需要有比较器。
2，可以在类定义时利用科里化方式传递隐式的参数，也可以在比较方法定义时，传入一个科里化参数，参数类型为一个比较器。
3，具体的隐式值，可以定义一个比较器类型的变量。也可以定义一个隐式的object对象，然后该对象继承Ordering特质。
3，还有一个简洁的方式，利用implicitly方法来获取到比较器对象。