Scala变量与数据类型

零、本讲学习目标

1.学会变量声明
2.掌握数据类型

初学Scala时，建议读者在Scala命令行模式中操作，最终程序的编写可以在IDE中进行。在Windows的CMD窗口中或CentOS的Shell命令中执行scala命令，即可进入Scala的命令行操作模式。下面我们将在Scala的命令行操作模式中学习Scala的基础知识。

一、变量声明

（一）简单说明

• Scala中变量的声明使用关键字val和var。val类似Java中的final变量，也就是常量，一旦初始化将不可修改；var类似Java中的非final变量，可以被多次赋值，多次修改。
• val - value - 值
• var - variable - 变量

（二）利用val声明变量

1.声明方式

• val <变量名>[: 数据类型] = 变量值
• 定义变量比较灵活，可以指定数据类型，也可以不指定数据类型，由Scala根据赋的值自行判断数据类型
• 在声明变量上，Scala兼具Java和Python的特点。Java是静态语言，声明变量必须指定数据类型，Python是动态语言，声明变量不需要指定数据类型。

2、案例演示

• 声明一个val字符串变量name，其实定义的是一个常量
  
• 上述代码中的第二行为执行第一行的输出信息，从输出信息中可以看出，该变量在Scala中的类型是String。
• 当然也可以在声明变量时指定数据类型，与Java不同的是，数据类型需要放到变量名的后面，这使得面对复杂的数据类型时更易阅读。
  
• 由于val声明的变量是不可修改的，若对声明的变量name进行修改，则会报错
  
• 因此，如果希望变量可以被修改（can be mutated），就需要使用var声明。

（三）利用var声明变量

1、声明方式

• var <变量名>[: 数据类型] = 变量值

2、案例演示

• 声明一个var字符串变量message，然后利用print函数输出其值
  
• 对var变量message重新复制，再输出其值
  

（四）换行输入语句（续行）

• 如果需要换行输入语句，那么只需要在换行的地方按回车键，解析器会自动在下一行以竖线进行分割
  
• 如果要输入多行字符串，用双引号是无法实现的，得使用三引号
  

（五）同时声明多个变量

• Scala还可以将多个变量放在一起进行声明，将一个数值同时赋给多个变量
  
• Scala不能一次对多个变量赋不同的值
  

（六）总结变量的声明

1、变量必须初始化

• 定义变量需要初始化，否则会报错。
  

2、定义变量可以不指定数据类型

• 定义变量时可以不指定数据类型，系统会根据初始化值推断变量的类型。
  

3、鼓励优先使用val（常量）

• Scala中鼓励优先使用val（常量），除非确实需要对其进行修改，才使用var。

4、语句不需要写结束符

• Scala语句不需要写结束符，除非同一行代码使用多条语句时才需要使用分号隔开。
  

二、数据类型

（一）Scala类型层次结构

• 在Scala中，所有的值都有一个类型，包括数值和函数。如下图所示，说明了Scala的类型层次结构
• AnyVal - Any Value
• AnyRef - Any Reference

1、Any类型

• Any是Scala类层次结构的根，也被称为超类或顶级类。Scala执行环境中的每个类都直接或间接地从该类继承。该类中定义了一些通用的方法，例如equals()、hashCode()和toString()。Any有两个直接子类：AnyVal和AnyRef。

2、AnyVal类型

• AnyVal表示值类型，有9种预定义的值类型，它们是非空的Double、Float、Long、Int、Short、Byte、Char、Unit和Boolean。Unit是一个不包含任何信息的值类型，和Java语言中的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()。

3、AnyRef类型

• AnyRef表示引用类型。所有非值类型都被定义为引用类型。Scala中的每个用户定义类型都是AnyRef的子类型。AnyRef对应于Java中的java.lang.Object。

4、案例演示

定义一个类型为List[Any]的变量list，list中包括字符串、整数、字符、布尔值和函数，由于这些元素都属于对象Any的实例，因此可以将它们添加到list中。

• 通过增强for循环遍历列表元素，并显示其数据类型
  
• 获取列表前三个元素构成的子列表
  
• 将列表反序，原列表不变
  

（二）基本数据类型

1、基本类型表

2、简要说明

1） String在java.lang包下，其余类型在scala包下，由于Scala会自动导入java.lang和scala包，因此这些类型可以在程序中直接使用。
（2）其实scala中并没有真正意义上的基本类型（如Java的基本类型)，以上十种基本类型都是类。
（3）在Scala中，基本数据类型与其它类的区别在于，其对象都以直接量形式体现，直接量与Java中基本相同。
（4）String类型的"““用法：在String直接量中可以使用””“…”""的语法将一段内容直接包括起来，使其内容中可以包含任意字符而不需转义，此时可在每行前使用管道符|控制缩进格式，在字符串上调用stripMargin来使字符串在|处对齐。

• 直接输出三引号字符串
  
• 利用.stripMargin与管道符“|”来调整字符串输出格式
  

3、基本类型的富包装器

• 九个基本类型提供的方法比较有限，为了拓展其功能，Scala提供了对应九个富包装器，其实也是九个类，这九个类的直接量在需要时可以自动被转换为其对应的富包装类来调用富包装类提供的额外方法。
  |序号​|类型|富包装器
  |-|-|-|-
  |1​|Byte​| scala.runtime.RichByte
  |2​|Short​| scala.runtime.RichShort
  |3​|Int ​|scala.runtime.RichInt
  |4​|Long ​|scala.runtime.RichLong
  |5​|Char ​|scala.runtime.RichChar
  |6​|String​| scala.runtime.RichString
  |7​|Float​| scala.runtime.RichFloat
  |8​|Double ​|scala.runtime.RichDouble
  |9​|Boolean ​|scala.runtime.RichBoolean

（三）数据类型转换

1、值类型的转换

• Scala中的值类型可以按下图的方式转换，且转换是单向的
• 将Long转换成Float类型，注意在这种情况下会丢失一些精度
  
• 如果将Float类型转换成Long类型就会报错
  
• 不能自动从Float类型转换成Long类型，但是可以调用方法来实现
  

2、引用类型的转换

• 此外，Scala还可以将引用类型转换为其子类型。
• Nothing是所有类型的子类，在Scala类层级的最低端。Nothing没有对象，因此没有具体值，但是可以用来定义一个空类型，类似于Java中的标示性接口（如Serializable，用来标识该类可以进行序列化）。举个例子，如果一个方法抛出异常，异常的返回值类型就是Nothing（虽然不会返回）。
• Null是所有引用类型（AnyRef）的子类，所以Null可以赋值给所有的引用类型，但不能赋值给值类型，这个和Java的语义是相同的。Null有一个唯一的单例值null。