《Scala 程序设计》学习笔记 Chapter 3：要点详解

操作符重载？

• 举个例子[P60]
  • 1 + 2 中的 +操作符是一个方法。
• 首先，在 Scala 中，万物皆对象，包括基本数据类型。其次，使用中缀表达式法表示单参数方法时，其中的点号和括号可以省略，所以：1 + 2 等价于 1.+(2) 。[P60]
• 调用无参方法也可以省略点号，这种写法也被称为后缀表示法。由于有的时候后缀表示法会触发歧义，所以 Scala 2.10+ 将其作为可选特性，需要 import scala.language.postfixOps ，或者使用 scala -language:postfixOps 开启 REPL 来开启这个特性。[P60 - 61]
• 使用 scala -feature 开启 REPL 可以获取更多有意义的警告信息。[P61]
• 允许出现在标示符中的字符：[P61 - 62]
  [略]
  • Scala 没有自增 / 自减运算符。
  • 在模式匹配表达式中，以小写字母开头的标记会被解析为变量标示符，而大写字母开头的标记则会被解析为常量标示符（如类名）。

无参数方法

• Scala 允许用户决定是否为无参数方法使用括号：[P63]

  • 在定义无参数方法时如果省略括号，那么调用该方法的时候必须省略括号。但是如果定义时没有省略括号，用户在调用时可以选择省略或不省略。

• Scala 社区的习惯：[P63]

  • 定义无副作用的无参方法时省略括号，有副作用的则添加括号。

• 在 scala 或者 scalac 中添加 -Xlint 参数时，定义有副作用的无参方法，省略括号时系统会发出警告。

• 一个经典的省略括号的例子（方法链）：[P63 - 64]

  def isEven(n: Int) = (n % 2) == 0
  List(1, 2, 3, 4) filter isEven foreach println
  // 展开（提示：关注一下每一个方法需要的参数，这里边并没有省略任何变量参数）
  
  List(1, 2, 3, 4).filter((i: Int) => isEven(i)).foreach((i: Int) => println(i))
  List(1, 2, 3, 4).filter(i => isEven(i)).foreach((i: Int) => println(i))
  List(1, 2, 3, 4).filter(isEven).foreach(println)
  List(1, 2, 3, 4) filter isEven foreach println
  

  简单梳理一下：filter 接收一个函数参数 isEven ，并返回一个新的 List ，然后调用 foreach ，它也接收一个函数参数，这个函数正好是 println 。其实参数一点都没省略，就是单纯的省略括号和省略 . 运算符。

  假如方法链中的某一个方法接收 0 个或大于 1 个的参数，需要为部分或全部方法补上点号。

优先级规则

• 优先级表 [P64]

  1. 所有字母
  2. |
  3. ^
  4. &
  5. < >
  6. = !
  7. :
  9. • / %
  10. 其他特殊字符

• 当 = 用于赋值时，优先级最低。[P64]

• 在 Scala 中，任何名字以 : 结尾的方法都与右边的对象所绑定，其他的方法则是左绑定的。[P65]

• 举个例子：cons 操作：使用 :: 方法将某一元素放置到列表前边。[P65]

  val list = List('b', 'c', 'd')
  val nList = 'a'::list
  

领域特定语言

[P65 - 66][略]

Scala 的 if 语句

• Scala 的 if 语句是具有返回值的表达式。[P66]

• if 语句的返回值类型也被称为所有条件分支的最小上界，也就是与每条 each 子句可能返回值类型最接近的父类型。以下例子中返回 String ：[P66]

  val configFile = new java.io.File("somefile.txt")
  val configFilePath = if (configFile.exists()) {
      configFile.getAbsolutePath() // String
  } else {
      configFile.createNewFile()
      configFile.getAbsolutePath() // String
  }
  

• Scala 没有三元表达式。[P66]

Scala 中的 for 推导式

生成器表达式

• <- [�P67]

保护式：筛选元素

• 通过加入 if 表达式来筛选元素，这些表达式也被称为保护式。[P68]

  val dogBreeds = List("Doberman", "yorkshire Terrier", "Dachshund", "Scottish Terrier")
  for (breed <- dogBreeds
      if breed.contains("Terrier")
  ) println(breed)
  

  val dogBreeds = List("Doberman", "yorkshire Terrier", "Dachshund", "Scottish Terrier")
  for (breed <- dogBreeds
      if breed.contains("Terrier")
      if !breed.startsWith("Yorkshire")
  ) println(breed)
  // 等价于
  for (breed <- dogBreeds
      if breed.contains("Terrier") && !breed.startsWith("Yorkshire")
  ) println(breed)
  

Yielding

• 使用 yield 关键字在 for 表达式中生成新的集合，使用大括号替代圆括号，以相似的方法把参数列表封装在大括号中：[P68]

  val dogBreeds = List("Doberman", "yorkshire Terrier", "Dachshund", "Scottish Terrier")
  val filteredDogBreeds = for {
      breed <- dogBreeds
      if breed.contains("Terrier) && !breed.startsWith("Yorkshire")
  } yield breed
  

• 当 for 推导式仅包含单一表达式时使用圆括号，当其包含多个表达式时使用大括号。[P69]

扩展作用域与值定义

• Scala 允许在 for 表达式中的最初部分定义值，并可以在后面的表达式中使用该值。[P69]

  val dogBreeds = List("Doberman", "yorkshire Terrier", "Dachshund", "Scottish Terrier")
  for {
      breed <- dogBreeds
      upcasedBreed = breed.toUpperCase() // 尽管 upcasedBreed 不可变，但并不需要使用 val 对其进行限定。
  } println(upcasedBreed)
  

• 在 for 表达式中使用 Option ：[P69 - 70]

  val dogBreeds = List(Some("Doberman"), None, Some("Yorkshire Terrier"), Some("Dachshund"))
  for {
      breedOption <- dogBreeds
      // 系统隐式的加上了 if breedOption != None
      breed <- dogBreeds
      upcaseBreed = breed.toUpperCase()
  } println(uppercaseBreed)
  
  for {
      SOme(breed) <- dogBreeds
      upcasedBreed = breed.toUpperCase()
  } println(upcasedBreed)
  

• 当遍历某一集合或其他像 Option 这样的容器并试图提取值时，应该使用箭头。当执行并不需要迭代的赋值操作时，应该使用等于号。[P70]

使用 try 、catch 和 final 语句

• Scala 不支持已被视为失败设计的检查型异常（ checked exception ）。Scala 将 Java 中检查异型异常视为非检查型，而且方法声明中也不包含 throw 子句。[P72]

• Scala 提供了有助于 Java 互操作的 @throws 注解。[P72]��

• 在 Scala 中，异常处理用模式匹配来处理：[P72 - 73]

  var source: Option[Source] = None
  try {
      source = Some(Source.fromFile(fileName))
      val size = source.get.getLines.size
      println(s"file $fileName has $size lines")
  } catch {
      case NonFatal(ex) => println(s"Non fatal exception! $ex)" // 捕获 *非致命* 错误。
  } finally {
      for (s <- source) {
          println(s"Closing $fileName...")
          s.close
      }
  }
  

• 在 SBT 中，使用 run-main 启动程序。启动程序前允许传递参数。[P74]

• Scala 允许自定义异常：throw new MyBadException(...) 。如果自定义异常是一个 case 类，那么抛出异常时可以省略 new 关键字。[P74]

• 自动资源管理：ScalaARM

名字调用和值调用 [P75 - 78]

• manage.apply 方法

  def apply[
      R <: { def close():Unit }, // 1
      T]
      (resource: => R) // 2
      (f: R => T) = {...} // 3
  

  1. <: 表明 R 属于其他类的子类。 在本例中，R 的父类型是一个包含 close():Unit 方法的结构类型。
     • 结构化类型允许我们使用反射机制嵌入包含 close():Unit 方法的任意类型，但会造成许多系统开销，结构化类型也的代价也十分昂贵，所以 Scala 将反射列为可选特性。
  2. 传名参数：在进入 manage.apply 之前，该表达式都不会被执行，直到在 apply 中调用这个参数。（延迟计算）
  3. 匿名函数，输入为 resource 返回值类型为 T 。

• 传名参数的行为与函数类似，每次使用该参数时便会执行表达式。[P77]

• 运用传名参数，以递归取代循环结构：[P77]

  @annotation.tailrec
  def continue(conditional: => Boolean)(body: => Unit) {
      if (conditional) {
          body
          continue(conditional)(body)
      }
  }
  
  var count = 0
  continue(count < 5) {
      println(s"at $count")
      count += 1
  }
  

• 传名参数会在每次被引用时估值。它的求值会被推迟，并可能一再地被重复调用，因此此类参数具有惰性。除此之外，Scala 还提供了惰性值。[P78]

惰性赋值

• 以延迟的方式初始化某个值，并且表达式不会被重复计算。常见场景：[P78]

  • 表达式执行代价昂贵。
  • 缩短模块的启动时间，将不需要的工作推迟。
  • 确保对象中的其他字段的初始化过程优先执行。

• 举个例子：[P78]

  object ExpensiveResource {
      lazy val resource: Int = init() // 推迟到需要时计算。
      def init(): Int = {
          // Some Expensive Operations.
          0
      }
  {
  

• Scala 通过保护式（ guard ）来实现惰性值，由于无法解除保护式，所以会造成额外的开销。只有当保护式带来的额外开销小于初始化带来的开销，或者某些值惰性化能简化系统初始化过程，并确保执行顺序满足依赖条件时才应该使用惰性值。[P78]

枚举

• Scala 定义了 Enumration 类来支持枚举，意味着 Scala 不为枚举提供特殊语法。[P79]

• 一个例子：[P79 - 80]

  object Breed extends Enumeration {
      type Breed = Value
      val doberman = Value("Doberman Pinscher")
      val yorkie = Value("Yorkshire Terrier")
  }
  
  // 在其他类中
  for(breed <- Breed.values) println(s"${breed.id}, $breed")
  

  • 使用 .values 取得枚举列表。

  • Value 对象会自动从 0 开始逐一递增分配 ID 。

  • 在上述定义中，Breed 是 Value 类型的一个别名，目的在于：

    def isTerrier(b: Breed) = b.toString.endsWith("Terrier")
    Breed.values filter isTerrier foreach println
    

  • 如果没有类型别名，上边的代码会出现语法错误。

• 有时不希望给枚举值命名：[P80]

  object WeekDay extends Enumeration {
      type WeekDay = Value
      val Mon, Tue, Wed, Thu, Fri, Sat, Sun = Value
  }
  
  def isWorkingDay(d: WeekDay) = ! (d == Sat || d == Sun)
  WeekDay.values filter isWorkingDay foreach println
  

• case 类相比枚举值有两大有点：允许添加方法和字段；适用于包含未知枚举值的场景。[P81]

可插入字符串

• 在使用 printf 格式字符串时（不是 printf 函数），Scala 会调用 Java 的 Formatter 类。printf 格式指令与 ${...} 之间不能有空格。[P81]
• 在格式字符串中，将 Double 用 Int 格式化输出会引发编译错误。[P82]
• Scala 编译器会在某些语境中对 Java 字符串进行封装并提供一些额外的方法，这些定义在 scala.collection.immutable.StringLike 中。[P82]
• “原生”（ raw ）插入器不会对控制字符串进行扩展。[P82]
• Scala 允许自定义字符串插入器。[P83]

Trait ：Scala 语言的接口和“混入”

• Scala 使用 trait 来替代接口。（一种简单的理解是：允许将声明方法实现的接口）[P83]

• trait 支持“混入”，即不只是定义方法和字段。可以参考书上关于日志系统的代码。[P84]

• 使用 with 关键字混入 trait 。Scala 允许混入多个 trait ，混入的 trait 中的方法彼此独立。[P84 - 85]

• 子类向父类传参的方式：

  class LoggedServiceImportante(name: String) extends ServiceImportante(name) with StdoutLogging {...} // 子类将 name 传递给父类
  

• Scala 要求所有方法覆写都要使用 override 关键字。与 Java 一样，Scala 使用 super.methodName 访问父类方法。