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第五章多范式的编程语言Scala

1. Scala入门

1.1 Scala概述

1.1.1 为什么学习Scala

Spark—新一代内存级大数据计算框架，是大数据的重要内容
Spark就是使用Scala编写的
Spark的兴起，带动Scala语言的发展

1.1.2 Scala发展历史

联邦理工学院的马丁·奥德斯基（Martin Odersky）于2001年开始设计Scala。

马丁·奥德斯基是编译器及编程的狂热爱好者，长时间的编程之后，希望发明一种语言，能够让写程序这样的基础工作变得高效，简单。所以当接触到JAVA语言后，对JAVA这门便携式，运行在网络，且存在垃圾回收的语言产生了极大的兴趣，所以决定将函数式编程语言的特点融合到JAVA中，由此发明了两种语言（Pizza & Scala）。

JDK5.0 的泛型、增强for循环、自动类型转换等，都是从Pizza引入的新特性
JDK8.0 的类型推断、 Lambda表达式就是从Scala引入的特性

JDK5.0和JDK8.0的编辑器就是马丁·奥德斯基写的，因此马丁·奥德斯基一个人的战斗力抵得上一个Java开发团队。

1.1.3 Scala与Java的关系

Scala：

可以使用Java的语法（部分）
有自己特有的语法和类库
对Java的类库做了包装

1.1.4 Scala语言特点

Scala是一门以Java虚拟机（JVM）为运行环境并将面向对象和函数式编程的最佳特性结合在一起的静态类型编程语言（静态语言需要提前编译的如： Java、 c、 c++等，动态语言如： js）。

Scala是一门多范式的编程语言， Scala支持面向对象和函数式编程。（多范式，就是多种编程方法的意思。有面向过程、面向对象、泛型、函数式四种程序设计方法。
Scala源代码（.scala）会被编译成Java字节码（.class），然后运行于JVM之上，并可以调用现有
的Java类库，实现两种语言的无缝对接
Scala单作为一门语言来看，非常的简洁高效
Scala在设计时，马丁·奥德斯基是参考了Java的设计思想，可以说Scala是源于Java，同时马丁·奥德斯基也加入了自己的思想，将函数式编程语言的特点融合到JAVA中

1.2 HelloWorld案例

1.2.1 HelloWorld

package com.atguigu.chapter01
object Hello {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	println("hello scala")
	}
}

Scala完全面向对象，故Scala去掉了Java中非面向对象的元素，如static关键字， void类型

static
Scala无static关键字，由object实现类似静态方法的功能（类名.方法名）;
class关键字和Java中的class关键字作用相同，用来定义一个类
void
对于无返回值的函数， Scala定义其返回值类型为Unit类

1.2.1 HelloWorld反编译

object 底层生成Hello$.class 和 Hello.class 两个文件

Hello.class类

package com.atguigu.chapter01
public final class Hello{
	public static void main(String[] paramArrayOfString){
		Hello$.MODULE$.main(paramArrayOfString);
	}
}

Hello中有个main函数，调用 Hello$ 类的一个静态对象
MODULES$

Hello$.class类

public final class Hello$
{
	public static final MODULE$;
	static
	{
		new ();
	}
	public void main(String[] args)
	{
		Predef..MODULE$.println("hello,scala");
	}
	private Hello$()
	{
		MODULE$ = this;
	}
}

Singleton模式创建唯一对象Hello$ ，Hello$里面定义了helloworld方法

2. Scala变量和数据类型

2.1 注释

Scala 注释使用和 Java 完全一样。

单行注释：//
多行注释：/* */
文档注释：/**
*
*/

2.2 变量和常量

2.2.1 基本语法

var 变量名 [: 变量类型] = 初始值	var i:Int = 10
val 常量名 [: 常量类型] = 初始值	val j:Int = 20

2.2.2 案例实操

声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导
类型确定后，就不能修改，说明 Scala 是强数据类型语言。
变量声明时，必须要有初始值
在声明/定义一个变量时，可以使用 var 或者 val 来修饰，var 修饰的变量可改变，val 修饰的变量不可改

package com.atguigu.chapter02
object TestVar {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	//（1）声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导
		var age = 18
		age = 30
		//（2）类型确定后，就不能修改，说明 Scala 是强数据类型语言。
		// age = "tom" // 错误
		//（3）变量声明时，必须要有初始值
		// var name //错误
		//（4）在声明/定义一个变量时，可以使用 var 或者 val 来修饰，var 修饰的变量可改变，val 修饰的变量不可改。
		var num1 = 10 // 可变
		val num2 = 20 // 不可变
		num1 = 30 // 正确
		//num2 = 100 //错误，因为 num2 是 val 修饰的
}
}

var 修饰的对象引用可以改变，val 修饰的对象则不可改变，但对象的状态（值）却是可以改变的。（比如：自定义对象、数组、集合等等）

object TestVar {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	// p1 是 var 修饰的，p1 的属性可以变，而且 p1 本身也可以变
	var p1 = new Person()
	p1.name = "dalang"
	p1 = null
	// p2 是 val 修饰的，那么 p2 本身就不可变（即 p2 的内存地址不能变），但是，p2 的属性是可以变，因为属性并没有用 val 修饰。
	val p2 = new Person()
	p2.name="jinlian"
	// p2 = null // 错误的，因为 p2 是 val 修饰的
}
}
class Person{
	var name : String = "jinlian"
}

2.3 标识符的命名规范

2.3.1 命名规则

Scala 对各种变量、方法、函数等命名时使用的字符序列称为标识符。即：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。

Scala 中的标识符声明，基本和 Java 是一致的，但是细节上会有所变化，有以下三种规则：

以字母或者下划线开头，后接字母、数字、下划线
以操作符开头，且只包含操作符（+ - * / # !等）
用反引号 '…'包括的任意字符串，即使是 Scala 关键字（39 个）也可以

2.3.2 案例实操

object TestName {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	// （1）以字母或者下划线开头，后接字母、数字、下划线
		var hello: String = "" // ok
		var Hello12: String = "" // ok
		var 1hello: String = "" // error 数字不能开头
		var h-b: String = "" // error 不能用-
		var x h: String = "" // error 不能有空格
		var h_4: String = "" // ok
		var _ab: String = "" // ok
		var Int: String = "" // ok 因为在 Scala 中 Int 是预定义的字符,不是关键字，但不推荐
		var _: String = "hello" // error 单独一个下划线不可以作为标识符，因为_被认为是一个方法println(_)
		//（2）以操作符开头，且只包含操作符（+ - * / # !等）
		var +*-/#! : String = "" // ok
		var +*-/#!1 : String = "" // error 以操作符开头，必须都是操作符
		//（3）用反引号`....`包括的任意字符串，即使是 Scala 关键字（39 个）也可以
		var if : String = "" // error 不能用关键字
		var `if` : String = "" // ok 用反引号`....`包括的任意字符串,包括关键字
}
}

2.4 字符串输出

2.4.1 基本语法

字符串，通过+号连接
printf 用法：字符串，通过%传值。
字符串模板（插值字符串）：通过$获取变量值

2.4.2 案例实操

package com.atguigu.chapter02
	object TestCharType {
		def main(args: Array[String]): Unit = {
			var name: String = "jinlian"
			var age: Int = 18
			//（1）字符串，通过+号连接
			println(name + " " + age)
			//（2）printf 用法字符串，通过%传值。
			printf("name=%s age=%d\n", name, age)
			//（3）字符串，通过$引用
			//多行字符串，在 Scala中，利用三个双引号包围多行字符			串就可以实现。
			//输入的内容，带有空格、 \t 之类，导致每一行的开始位置不能整洁对齐。
			//应用 scala 的 stripMargin 方法，在 scala 中stripMargin 默认是“|”作为连接符，//在多行换行的行头前面加一个“|”符号即可。
			val s =
			"""
			|select
			| name,
			| age
			|from user
			|where name="zhangsan"
			""".stripMargin
			println(s)
			//如果需要对变量进行运算，那么可以加${}
			val s1 =
			s"""
			|select
			| name,
			| age
			|from user
			|where name="$name" and age=${age+2}
			""".stripMargin
			println(s1)
			val s2 = s"name=$name"
			println(s2)
}
}

jinlian 18
name=jinlian age=18

select
 name,
 age
from user
where name="zhangsan"
			

select
 name,
 age
from user
where name="jinlian" and age=20
			
name=jinlian

2.5 数据类型

2.5.1 Java数据类型

Java基本类型： char、 byte、 short、 int、 long、 float、 double、 boolean
Java引用类型：（对象类型）Character、 Byte、 Short、 Integer、 Long、 Float、 Double、 Boolean

由于Java有基本类型，而且基本类型不是真正意义的对象，所以Java语言并不是真正意思的面向对象

2.5.1 Scala数据类型

Scala中一切数据都是对象，都是Any的子类。
Scala中数据类型分为两大类：数值类型（AnyVal）、
引用类型（AnyRef），不管是值类型还是引用类型都是
对象
Scala数据类型仍然遵守，低精度的值类型向高精
度值类型，自动转换
Scala中的StringOps是对Java中的String增强
Unit：对应Java中的void，用于方法返回值的位置，表
示方法没有返回值。 Unit是一个数据类型，只有一个对象
就是()。 Void不是数据类型，只是一个关键字
Null是一个类型，只有一个对象就是null。它是
所有引用类型（AnyRef）的子类
Nothing，是所有数据类型的子类，主要用在一个函数没有明确返回值时使用，因为这样我们可以把抛出的返回值，返回给任何的变量或者函数。

2.6 整数类型

数据类型	描述
Byte [1]	8 位有符号补码整数。数值区间为 -128 到 127
Short [2]	16 位有符号补码整数。数值区间为 -32768 到 32767
Int [4]	32 位有符号补码整数。数值区间为 -2147483648 到 214748364
Long [8]	64 位有符号补码整数。数值区间为 -9223372036854775808 到9223372036854775807 = 2 的(64-1)次方-1

2.7 浮点类型

数据类型	描述
Float [4]	32 位, IEEE 754 标准的单精度浮点数
Double [8]	64 位 IEEE 754 标准的双精度浮点数

object TestDataType {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	// 建议，在开发中需要高精度小数时，请选择 Double
		var n7 = 2.2345678912f
		var n8 = 2.2345678912
		println("n7=" + n7)
		println("n8=" + n8)
	}
}

n7=2.2345679
n8=2.2345678912

2.8 字符类型（Char）

字符常量是用单引号 ’ ’ 括起来的单个字符。
\t ：一个制表位，实现对齐的功能
\n ：换行符
\ ：表示\
" ：表示"

2.9 布尔类型：Boolean

object TestBooleanType {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		var isResult : Boolean = false
		var isResult2 : Boolean = true
	}
}

2.10 Unit 类型、 Null 类型和 Nothing 类型

数据类型	描述
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 , Null 类型只有一个实例值 null
Nothing	Nothing 类型在 Scala 的类层级最低端；它是任何其他类型的子类型。当一个函数，我们确定没有正常的返回值，可以用 Nothing 来指定返回类型，这样有一个好处，就是我们可以把返回的值（异常）赋给其它的函数或者变量（兼容性）

Unit类型用来标识过程，也就是没有明确返回值的函数

object TestSpecialType {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def sayOk : Unit = {// unit 表示没有返回值，即 void
		}
		println(sayOk)
	}
}

Null 类只有一个实例对象，Null 类似于 Java 中的 null 引用。 Null 可以赋值给任意引用类型（AnyRef），但是不能赋值给值类型（AnyVal）

object TestDataType {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//null 可以赋值给任意引用类型（AnyRef），但是不能赋值给值类型（AnyVal）
		var cat = new Cat();
		cat = null // 正确
		var n1: Int = null // 错误
		println("n1:" + n1)
	}
}
class Cat {
}

Nothing，可以作为没有正常返回值的方法的返回类型，非常直观的告诉你这个方法不会正常返回，而且由于 Nothing 是其他任意类型的子类，他还能跟要求返回值的方法兼容

object TestSpecialType {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def test() : Nothing={
		throw new Exception()
	}
test
}
}

3. 运算符

Scala 运算符的使用和 Java 运算符的使用基本相同，只有个别细节上不同。

3.1 算术运算符

3.2 关系运算符

3.3 逻辑运算符

3.4 赋值运算符

3.5 位运算符

3.6 运算符本质

在 Scala 中其实是没有运算符的，所有运算符都是方法。

当调用对象的方法时，点.可以省略
如果函数参数只有一个，或者没有参数，()可以省略

+（）是一个方法

object TestOpt {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 标准的加法运算
		val i:Int = 1.+(1)
		// （1）当调用对象的方法时，.可以省略
		val j:Int = 1 + (1)
		// （2）如果函数参数只有一个，或者没有参数，()可以省略
		val k:Int = 1 + 1
		println(1.toString())
		println(1 toString())
		println(1 toString)
}
}

4. 流程控制

4.1 分支控制 if-else

if
else if
else

4.2 嵌套分支

object TestIfElse {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		println("input age")
		var age = StdIn.readInt()
		val res :String = if (age < 18){
			"童年"
		}else {
			if(age>=18 && age<30){
			"中年"
			}else{
				"老年"
			}
		}
		println(res)
	}
}

4.3 Switch 分支结构

在 Scala 中没有 Switch，而是使用模式匹配来处理

4.4 For 循环控制

Scala 也为 for 循环这一常见的控制结构提供了非常多的特性，这些 for 循环的特性被称为 for 推导式或 for 表达式

object TestFor {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		for(i <- 1 to 5){
			println("宋宋，告别海狗人参丸吧"+i)
		}
	}
}

宋宋，告别海狗人参丸吧1
宋宋，告别海狗人参丸吧2
宋宋，告别海狗人参丸吧3
宋宋，告别海狗人参丸吧4
宋宋，告别海狗人参丸吧5

object TestFor {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		for(i <- 1 until 5 + 1){
			println("宋宋，告别海狗人参丸吧" + i)
		}
	}
}

宋宋，告别海狗人参丸吧1
宋宋，告别海狗人参丸吧2
宋宋，告别海狗人参丸吧3
宋宋，告别海狗人参丸吧4
宋宋，告别海狗人参丸吧5

object TestFor {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		for (i <- 1 to 5 if i != 3) {
			println(i + "宋宋")
		}
	}
}

1宋宋
2宋宋
4宋宋
5宋宋

object Main {
  def main(args:Array[String])
  {
	for (i <- 1 to 10 by 2) {
		println("i=" + i)
	}
  }	
}

i=1
i=3
i=5
i=7
i=9

for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 3) {
	println(" i =" + i + " j = " + j)
}

等价于：

for (i <- 1 to 3) {
	for (j <- 1 to 3) {
		println("i =" + i + " j=" + j)
	}
}

for(i <- 1 to 3; j = 4 - i) {
	println("i=" + i + " j=" + j)
}

等价于：

for (i <- 1 to 3) {
	var j = 4 - i
	println("i=" + i + " j=" + j)
}

4.5 While 和 do…While 循环控制

While 和 do…While 的使用和 Java 语言中用法相同。

4.6 循环中断

Scala 内置控制结构特地去掉了 break 和 continue，是为了更好的适应函数式编程，推荐使用函数式的风格解决 break和 continue的功能，而不是一个关键字。 Scala中使用 breakable 控制结构来实现 break 和 continue 功能

采用 Scala 自带的函数，退出循环

import scala.util.control.Breaks
def main(args: Array[String]): Unit = {
	Breaks.breakable(
		for (elem <- 1 to 10) {
			println(elem)
			if (elem == 5) Breaks.break()
		}
	)
	println("正常结束循环")
}

对 break 进行省略

import scala.util.control.Breaks
def main(args: Array[String]): Unit = {
	Breaks.breakable(
		for (elem <- 1 to 10) {
			println(elem)
			if (elem == 5) Breaks.break()
		}
	)
	println("正常结束循环")
}

Continue用逻辑实现，不用continue标识符

5. 函数式编程

面向对象编程

解决问题，分解对象，行为，属性，然后通过对象的关系以及行为的调用来解决问题
对象：用户
行为：登录、连接 JDBC、读取数据库
属性：用户名、密码

Scala 语言是一个完全面向对象编程语言。万物皆对象

对象的本质：对数据和行为的一个封装

函数式编程

解决问题时，将问题分解成一个一个的步骤，将每个步骤进行封装（函数），通过调用这些封装好的步骤，解决问题
例如：请求->用户名、密码->连接 JDBC->读取数据库

Scala 语言是一个完全函数式编程语言。万物皆函数。

函数的本质：函数可以当做一个值进行传递

5.1 函数基础

5.1.1 函数基本语法

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// （1）函数定义
		def f(arg: String): Unit = {
			println(arg)
		}
		// （2）函数调用
		// 函数名（参数）
		f("hello world")
	}
}

5.1.2 函数和方法的区别

核心概念

为完成某一功能的程序语句的集合，称为函数。
类中的函数称之方法

特点

Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法
函数没有重载和重写的概念；方法可以进行重载和重写
Scala 中函数可以嵌套定义

object TestFunction {
	// (2)方法可以进行重载和重写，程序可以执行
	def main(): Unit = {
	}
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// （1）Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法
		import java.util.Date
		new Date()
		// (2)函数没有重载和重写的概念，程序报错
		def test(): Unit ={
			println("无参，无返回值")
		}
		test()
		def test(name:String):Unit={
			println()
		}
		//（3）Scala 中函数可以嵌套定义
		def test2(): Unit ={
			def test3(name:String):Unit={
				println("函数可以嵌套定义")
			}
		}
	}
}

5.1.3 函数定义

（1）函数 1：无参，无返回值
（2）函数 2：无参，有返回值
（3）函数 3：有参，无返回值
（4）函数 4：有参，有返回值
（5）函数 5：多参，无返回值
（6）函数 6：多参，有返回值

5.1.4 函数参数

可变参数
如果参数列表中存在多个参数，那么可变参数一般放置在最后
参数默认值，一般将有默认值的参数放置在参数列表的后面
带名参数

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// （1）可变参数
		def test( s : String* ): Unit = {
			println(s)
		}
		// 有输入参数：输出 Array
		test("Hello", "Scala")
		// 无输入参数：输出 List()
		test()
		// (2)如果参数列表中存在多个参数，那么可变参数一般放置在最后
		def test2( name : String, s: String* ): Unit = {
			println(name + "," + s)
		}
		test2("jinlian", "dalang")
		// (3)参数默认值
		def test3( name : String, age : Int = 30 ): Unit = {
			println(s"$name, $age")
		}
		// 如果参数传递了值，那么会覆盖默认值
		test3("jinlian", 20)
		// 如果参数有默认值，在调用的时候，可以省略这个参数
		test3("dalang")
		// 一般情况下，将有默认值的参数放置在参数列表的后面
		def test4( sex : String = "男", name : String ): Unit = {
			println(s"$name, $sex")
		}
		// Scala 函数中参数传递是，从左到右
		//test4("wusong")
		//（4）带名参数
		test4(name="ximenqing")
	}
}

5.1.4 函数至简原则

return 可以省略，Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
如果函数体只有一行代码，可以省略花括号
返回值类型如果能够推断出来，那么可以省略（:和返回值类型一起省略）
如果有 return，则不能省略返回值类型，必须指定
如果函数明确声明 unit，那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用
Scala 如果期望是无返回值类型，可以省略等号
如果函数无参，但是声明了参数列表，那么调用时，小括号，可加可不加
如果函数没有参数列表，那么小括号可以省略，调用时小括号必须省略
如果不关心名称，只关心逻辑处理，那么函数名（def）可以省略

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// （0）函数标准写法
		def f( s : String ): String = {
			return s + " jinlian"
		}
		println(f("Hello"))
		// 至简原则:能省则省
		//（1） return 可以省略,Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
		def f1( s : String ): String = {
			s + " jinlian"
		}
		println(f1("Hello"))
		//（2）如果函数体只有一行代码，可以省略花括号
		def f2(s:String):String = s + " jinlian"
		//（3）返回值类型如果能够推断出来，那么可以省略（:和返回值类型一起省略）
		def f3( s : String ) = s + " jinlian"
		println(f3("Hello3"))
		//（4）如果有 return，则不能省略返回值类型，必须指定。
		def f4() :String = {
		return "ximenqing4"
		}
		println(f4())
		//（5）如果函数明确声明 unit，那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用
		def f5(): Unit = {
			return "dalang5"
		}
		println(f5())
		//（6）Scala 如果期望是无返回值类型,可以省略等号
		// 将无返回值的函数称之为过程
		def f6() {
			"dalang6"
		}
		println(f6())
		//（7）如果函数无参，但是声明了参数列表，那么调用时，小括号，可加可不加
		def f7() = "dalang7"
		println(f7())
		println(f7)
		//（8）如果函数没有参数列表，那么小括号可以省略,调用时小括号必须省略
		def f8 = "dalang"
		//println(f8())
		println(f8)
		//（9）如果不关心名称，只关心逻辑处理，那么函数名（def）可以省略
		def f9 = (x:String)=>{println("wusong")}
		def f10(f:String=>Unit) = {
			f("")
		}
		f10(f9)
		println(f10((x:String)=>{println("wusong")}))
	}
}

5.2 函数高级

5.2.1 高阶函数

函数可以作为值进行传递

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）调用 foo 函数，把返回值给变量 f
		//val f = foo()
		val f = foo
		println(f)
		//（2）在被调用函数 foo 后面加上 _，相当于把函数 foo 当成一个整体，
		传递给变量 f1
		val f1 = foo _
		foo()
		f1()
		//（3）如果明确变量类型，那么不使用下划线也可以将函数作为整体传递给
		变量
		var f2:()=>Int = foo
	}
	def foo():Int = {
		println("foo...")
		1
	}
}

函数可以作为参数进行传递

def main(args: Array[String]): Unit = {
	//（1）定义一个函数，函数参数还是一个函数签名；f 表示函数名称;(Int,Int)表示输入两个 Int 参数；Int 表示函数返回值
	def f1(f: (Int, Int) => Int): Int = {
	f(2, 4)
	}
	// （2）定义一个函数，参数和返回值类型和 f1 的输入参数一致
	def add(a: Int, b: Int): Int = a + b
	// （3）将 add 函数作为参数传递给 f1 函数，如果能够推断出来不是调用，_可以省略
	println(f1(add))
	println(f1(add _))
	//可以传递匿名函数
}

函数可以作为函数返回值返回

举例：函数里面定义函数并返回函数

def main(args: Array[String]): Unit = {
	def f1() = {
		def f2() = {
		}
		f2 _
	}
	val f = f1()
	// 因为 f1 函数的返回值依然为函数，所以可以变量 f 可以作为函数继续调用
	f()
	// 上面的代码可以简化为
	f1()()
}

5.2.2 匿名函数

没有名字的函数就是匿名函数

传递匿名函数至简原则：

参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导
类型省略之后，发现只有一个参数，则圆括号可以省略；其他情况：没有参数和参
数超过 1 的永远不能省略圆括号
匿名函数如果只有一行，则大括号也可以省略
如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替

def main(args: Array[String]): Unit = {
	// （1）定义一个函数：参数包含数据和逻辑函数
	def operation(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
		for (elem <- arr) yield op(elem)
	}
	// （2）定义逻辑函数
	def op(ele: Int): Int = {
		ele + 1
	}
	// （3）标准函数调用
	val arr = operation(Array(1, 2, 3, 4), op)
	println(arr.mkString(","))
	// （4）采用匿名函数
	val arr1 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele: Int) => {
	ele + 1
	})
	println(arr1.mkString(","))
	// （4.1）参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导;
	val arr2 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele) => {
	ele + 1
	})
	println(arr2.mkString(","))
	// （4.2）类型省略之后，发现只有一个参数，则圆括号可以省略；其他情况：没有参数和参数超过 1 的永远不能省略圆括号。
	val arr3 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => {
	ele + 1
	})
	println(arr3.mkString(","))
	// (4.3) 匿名函数如果只有一行，则大括号也可以省略
	val arr4 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => ele + 1)
	println(arr4.mkString(","))
	//（4.4）如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替
	val arr5 = operation(Array(1, 2, 3, 4), _ + 1)
	println(arr5.mkString(","))
	}
}

两个参数：

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def calculator(a: Int, b: Int, op: (Int, Int) => Int): Int
		= {
			op(a, b)
		}
		// （1）标准版
		println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => {x + y}))
		// （2）如果只有一行，则大括号也可以省略
		println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => x + y))
		// （3）参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导;
		println(calculator(2, 3, (x , y) => x + y))
		// （4）如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替
		println(calculator(2, 3, _ + _))
	}
}

5.2.3 高阶函数实例

需求：模拟 Map 映射、 Filter 过滤、 Reduce 聚合

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// （1）map 映射
		def map(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
			for (elem <- arr) yield op(elem)
		}
		val arr = map(Array(1, 2, 3, 4), (x: Int) => {
			x * x
		})
		println(arr.mkString(","))
		// （2）filter 过滤。有参数，且参数再后面只使用一次，则参数省略且后面参数用_表示
		def filter(arr:Array[Int],op:Int =>Boolean) ={
			var arr1:ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer[Int]()
			for(elem <- arr if op(elem)){
				arr1.append(elem)
			}
			arr1.toArray
		}
		var arr1 = filter(Array(1, 2, 3, 4), _ % 2 == 1)
		println(arr1.mkString(","))
		// （3）reduce 聚合。有多个参数，且每个参数再后面只使用一次，则参数省略且后面参数用_表示，第 n 个_代表第 n 个参数
		def reduce(arr: Array[Int], op: (Int, Int) => Int) = {
			var init: Int = arr(0)
			for (elem <- 1 until arr.length) {
				init = op(init, elem)
			}
			init
		}
		//val arr2 = reduce(Array(1, 2, 3, 4), (x, y) => x * y)
		val arr2 = reduce(Array(1, 2, 3, 4), _ * _)
		println(arr2)
	}
}

5.2.4 函数柯里化&闭包

名称	定义
闭包	如果一个函数，访问到了它的外部（局部）变量的值，那么这个函数和他所处的环境，称为闭包
函数柯里化	把一个参数列表的多个参数，变成多个参数列表

闭包

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def f1()={
			var a:Int = 10
			def f2(b:Int)={
				a + b
			}
			f2 _
		}
		// 在调用时，f1 函数执行完毕后，局部变量 a 应该随着栈空间释放掉
		val f = f1()
		// 但是在此处，变量 a 其实并没有释放，而是包含在了 f2 函数的内部，形成了闭合的效果
		println(f(3))
		println(f1()(3))
		// 函数柯里化，其实就是将复杂的参数逻辑变得简单化,函数柯里化一定存在闭包
		def f3()(b:Int)={
			a + b
		}
		println(f3()(3))
	}
}

5.2.5 递归

一个函数/方法在函数/方法体内又调用了本身，我们称之为递归调用

object TestFunction {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 阶乘
		// 递归算法
		// 1) 方法调用自身
		// 2) 方法必须要有跳出的逻辑
		// 3) 方法调用自身时，传递的参数应该有规律
		// 4) scala 中的递归必须声明函数返回值类型
		println(test(5))
	}
	def test(i : Int) : Int = {
		if (i == 1) {
			1
		} else {
			i * test(i - 1)
		}
	}
}

5.2.6 控制抽象

值调用：把计算后的值传递过去

object TestControl {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def f = ()=>{
			println("f...")
			10
		}
		foo(f())
	}
	def foo(a: Int):Unit = {
		println(a)
		println(a)
	}
}

名调用：把代码传递过去

object TestControl {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def f = ()=>{
			println("f...")
			10
		}
		foo(f())
	}
	//def foo(a: Int):Unit = {
	def foo(a: =>Int):Unit = {//注意这里变量 a 没有小括号了
		println(a)
		println(a)
	}
}
输出结果：
f...
10
f...
10

5.2.7 惰性加载

当函数返回值被声明为 lazy 时，函数的执行将被推迟，直到我们首次对此取值，该函
数才会执行。这种函数我们称之为惰性函数

def main(args: Array[String]): Unit = {
	lazy val res = sum(10, 30)
	println("----------------")
	println("res=" + res)
}
def sum(n1: Int, n2: Int): Int = {
	println("sum 被执行。。。 ")
	return n1 + n2
}

输出结果：

----------------
sum 被执行。。。
res=40

6. 面向对象

Scala 的面向对象思想和 Java 的面向对象思想和概念是一致的。

Scala 中语法和 Java 不同，补充了更多的功能

6.1 Scala 包

1）基本语法

package 包名

2）Scala 包的三大作用（和 Java 一样）

区分相同名字的类
当类很多时，可以很好的管理类
控制访问范围

6.1.1 包的命名

1）命名规则

只能包含数字、字母、下划线、小圆点.，但不能用数字开头，也不要使用关键字。

2）案例实操

demo.class.exec1 //错误，因为 class 关键字
demo.12a //错误，数字开头

3）命名规范

一般是小写字母+小圆点
com.公司名.项目名.业务模块名

4）案例实操

com.atguigu.oa.model
com.atguigu.oa.controller
com.sohu.bank.order

6.1.2 包说明（包语句）

1）说明

Scala 有两种包的管理风格，一种方式和 Java 的包管理风格相同，每个源文件一个包（包名和源文件所在路径不要求必须一致），包名用“.”进行分隔以表示包的层级关系，如com.atguigu.scala。

另一种风格，通过嵌套的风格表示层级关系，如下

package com{
	package atguigu{
		package scala{
		}
	}
}

第二种风格有以下特点：

一个源文件中可以声明多个 package
子包中的类可以直接访问父包中的内容，而无需导包

2）案例实操

package com {
	import com.atguigu.Inner //父包访问子包需要导包
	object Outer {
		val out: String = "out"
		def main(args: Array[String]): Unit = {
			println(Inner.in)
		}
	}
	package atguigu {
	object Inner {
		val in: String = "in"
		def main(args: Array[String]): Unit = {
			println(Outer.out) //子包访问父包无需导包
			}
		}
	}
}

6.1.3 包对象

在 Scala 中可以为每个包定义一个同名的包对象，定义在包对象中的成员，作为其对应包下所有 class 和 object 的共享变量，可以被直接访问。

1）定义

package object com{
val shareValue="share"
def shareMethod()={}
}

2）说明

若使用 Java 的包管理风格，则包对象一般定义在其对应包下的 package.scala文件中，包对象名与包名保持一致。

如采用嵌套方式管理包，则包对象可与包定义在同一文件中，但是要保证包对象与包声明在同一作用域中。

package com {
	object Outer {
		val out: String = "out"
		def main(args: Array[String]): Unit = {
			println(name)
		}
	}
}
package object com {
	val name: String = "com"
}

6.1.4 导包说明

和 Java 一样，可以在顶部使用 import 导入，在这个文件中的所有类都可以使用。
局部导入：什么时候使用，什么时候导入。在其作用范围内都可以使用
通配符导入：import java.util._
给类起名：import java.util.{ArrayList=>JL}
导入相同包的多个类：import java.util.{HashSet, ArrayList}
屏蔽类：import java.util.{ArrayList =>,}
导入包的绝对路径：new_root_.java.util.HashMap

package java {
	package util {
		class HashMap {
		}
	}
}

6.1.5 访问权限

1）说明

在 Java 中，访问权限分为：public，private，protected 和默认。在 Scala 中，你可以通
过类似的修饰符达到同样的效果。但是使用上有区别。

Scala 中属性和方法的默认访问权限为 public，但 Scala 中无 public 关键字。
private 为私有权限，只在类的内部和伴生对象中可用。
protected 为受保护权限，Scala 中受保护权限比 Java 中更严格，同类、子类可以访问，同包无法访问。
private[包名]增加包访问权限，包名下的其他类也可以使用

6.2 类和对象

类：可以看成一个模板
对象：表示具体的事物

6.2.1 定义类

1）回顾：Java 中的类

如果类是 public 的，则必须和文件名一致。

一般，一个.java 有一个 public 类

注意：Scala 中没有 public，一个.scala 中可以写多个类。

2）基本语法

[修饰符] class 类名 {
	类体
}

说明

Scala 语法中，类并不声明为 public，所有这些类都具有公有可见性（即默认就是public）
一个 Scala 源文件可以包含多个类

3）案例实操

package com.atguigu.chapter06
//（1）Scala 语法中，类并不声明为 public，所有这些类都具有公有可见性（即默
认就是 public）
class Person {
}
//（2）一个 Scala 源文件可以包含多个类
class Teacher{
}

6.2.2 属性

1）基本语法

[修饰符] var|val 属性名称 [：类型] = 属性值

注：Bean 属性（@BeanPropetry），可以自动生成规范的 setXxx/getXxx 方法

2）案例实操

package com.atguigu.scala.test
import scala.beans.BeanProperty
class Person {
	var name: String = "bobo" //定义属性
	var age: Int = _ // _表示给属性一个默认值
	//Bean 属性（@BeanProperty）
	@BeanProperty var sex: String = "男"
	//val 修饰的属性不能赋默认值，必须显示指定
	}
	object Person {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		var person = new Person()
		println(person.name)
		person.setSex("女")
		println(person.getSex)
	}
}

6.2.3 方法

1）基本语法

def 方法名(参数列表) [：返回值类型] = {
	方法体
}

2）案例实操

class Person {
	def sum(n1:Int, n2:Int) : Int = {
		n1 + n2
	}
}
object Person {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val person = new Person()
		println(person.sum(10, 20))
	}
}

6.2.4 创建对象

1）基本语法

val | var 对象名 [：类型] = new 类型()

2）案例实操

val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。
var 修饰对象，可以修改对象的引用和修改对象的属性值
自动推导变量类型不能多态，所以多态需要显示声明

class Person {
	var name: String = "canglaoshi"
}
object Person {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//val 修饰对象，不能改变对象的引用（即：内存地址），可以改变对象属性的值。
		val person = new Person()
		person.name = "bobo"
		// person = new Person()// 错误的
		println(person.name)
	}
}

6.2.5 构造器

和 Java 一样，Scala 构造对象也需要调用构造方法，并且可以有任意多个构造方法。

Scala 类的构造器包括：主构造器和辅助构造器

1）基本语法

class 类名(形参列表) { // 主构造器
	// 类体
	def this(形参列表) { // 辅助构造器
	}
	def this(形参列表) { //辅助构造器可以有多个...
	}
}

辅助构造器，函数的名称 this，可以有多个，编译器通过参数的个数及类型来区分。
辅助构造方法不能直接构建对象，必须直接或者间接调用主构造方法。
构造器调用其他另外的构造器，要求被调用构造器必须提前声明。

2）案例实操

如果主构造器无参数，小括号可省略，构建对象时调用的构造方法的小括号也可以省略。

//（1）如果主构造器无参数，小括号可省略
//class Person (){
class Person {
	var name: String = _
	var age: Int = _
	def this(age: Int) {
		this()
		this.age = age
		println("辅助构造器")
	}
	def this(age: Int, name: String) {
		this(age)
		this.name = name
	}
	println("主构造器")
} 
object Person {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val person2 = new Person(18)
	}
}

6.2.6 构造器参数

1）说明

Scala 类的主构造器函数的形参包括三种类型：未用任何修饰、 var 修饰、 val 修饰

未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量
var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
val 修饰参数，作为类只读属性使用，不能修改

2）案例实操

class Person(name: String, var age: Int, val sex: String) {
}
object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		var person = new Person("bobo", 18, "男")
		// （1）未用任何修饰符修饰，这个参数就是一个局部变量
		// printf(person.name)
		// （2）var 修饰参数，作为类的成员属性使用，可以修改
		person.age = 19
		println(person.age)
		// （3）val 修饰参数，作为类的只读属性使用，不能修改
		// person.sex = "女"
		println(person.sex)
	}
}

6.3 封装

封装就是把抽象出的数据和对数据的操作封装在一起，数据被保护在内部，程序的其它部分只有通过被授权的操作（成员方法），才能对数据进行操作。

Java 封装操作如下，

将属性进行私有化
提供一个公共的 set 方法，用于对属性赋值
提供一个公共的 get 方法，用于获取属性的值

Scala 中的 public 属性，底层实际为 private，并通过 get方法和 set 方法对其进行操作。所以 Scala 并不推荐将属性设为 private，再为其设置public 的 get 和 set 方法的做法。

但由于很多 Java 框架都利用反射调用 getXXX 和 setXXX 方法，有时候为了和这些框架兼容，也会为 Scala 的属性设置 getXXX 和 setXXX 方法（通过@BeanProperty 注解实现）

6.4 继承和多态

1）基本语法

class 子类名 extends 父类名 { 类体 }

子类继承父类的属性和方法
scala 是单继承

2）案例实操

子类继承父类的属性和方法
继承的调用顺序：父类构造器->子类构造器

class Person(nameParam: String) {
	var name = nameParam
	var age: Int = _
	def this(nameParam: String, ageParam: Int) {
		this(nameParam)
		this.age = ageParam
		println("父类辅助构造器")
	}
	println("父类主构造器")
}
class Emp(nameParam: String, ageParam: Int) extends Person(nameParam, ageParam) {
	var empNo: Int = _
	def this(nameParam: String, ageParam: Int, empNoParam: Int) {
		this(nameParam, ageParam)
		this.empNo = empNoParam
		println("子类的辅助构造器")
	}
	println("子类主构造器")
}
object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		new Emp("z3", 11,1001)
	}
}

3）动态绑定

Scala 中属性和方法都是动态绑定，而 Java 中只有方法为动态绑定。

Scala：

class Person {
	val name: String = "person"
	def hello(): Unit = {
		println("hello person")
	}
}
class Teacher extends Person {
	override val name: String = "teacher"
	override def hello(): Unit = {
		println("hello teacher")
	}
}
object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val teacher: Teacher = new Teacher()
		println(teacher.name)
		teacher.hello()
		val teacher1:Person = new Teacher
		println(teacher1.name)
		teacher1.hello()
	}
}

Java

class Person {
	public String name = "person";
		public void hello() {
		System.out.println("hello person");
	}
}
class Teacher extends Person {
	public String name = "teacher";
	@Override
	public void hello() {
		System.out.println("hello teacher");
	}
}
public class TestDynamic {
	public static void main(String[] args) {
		Teacher teacher = new Teacher();
		Person teacher1 = new Teacher();
		System.out.println(teacher.name);
		teacher.hello();
		System.out.println(teacher1.name);
		teacher1.hello();
	}
}

结果：

6.5 抽象类

6.5.1 抽象属性和抽象方法

1）基本语法

定义抽象类：abstract class Person{} //通过 abstract 关键字标记抽象类
定义抽象属性：val|var name:String //一个属性没有初始化，就是抽象属性
定义抽象方法：def hello():String //只声明而没有实现的方法，就是抽象方法

2）案例实操

abstract class Person {
	val name: String
	def hello(): Unit
}
class Teacher extends Person {
	val name: String = "teacher"
	def hello(): Unit = {
		println("hello teacher")
	}
}

3）继承&重写

如果父类为抽象类，那么子类需要将抽象的属性和方法实现，否则子类也需声明为抽象类
重写非抽象方法需要用 override 修饰，重写抽象方法则可以不加 override。
子类中调用父类的方法使用 super 关键字
子类对抽象属性进行实现，父类抽象属性可以用 var 修饰；

子类对非抽象属性重写，父类非抽象属性只支持 val 类型，而不支持 var。

因为 var 修饰的为可变变量，子类继承之后就可以直接使用，没有必要重写

6.5.2 匿名子类

1）说明

和 Java 一样，可以通过包含带有定义或重写的代码块的方式创建一个匿名的子类。

2）案例实操

abstract class Person {
	val name: String
	def hello(): Unit
}
object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val person = new Person {
			override val name: String = "teacher"
			override def hello(): Unit = println("hello teacher")
		}
	}
}

6.6 单例对象（伴生对象）

Scala语言是完全面向对象的语言，所以并没有静态的操作（即在Scala中没有静态的概念）。

但是为了能够和Java语言交互（因为Java中有静态概念），就产生了一种特殊的对象来模拟类对象，该对象为单例对象。

若单例对象名与类名一致，则称该单例对象这个类的伴生对象，这个类的所有“静态” 内容都可以放置在它的伴生对象中声明。

6.6.1 单例对象语法

1）基本语法

object Person{
	val country:String="China"
}

2）说明

单例对象采用 object 关键字声明
单例对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。
单例对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访问。

3）案例实操

//（1）伴生对象采用 object 关键字声明
object Person {
	var country: String = "China"
}
//（2）伴生对象对应的类称之为伴生类，伴生对象的名称应该和伴生类名一致。
class Person {
	var name: String = "bobo"
}
object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（3）伴生对象中的属性和方法都可以通过伴生对象名（类名）直接调用访问。
		println(Person.country)
	}
}

6.6.2 apply 方法

1）说明

通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 方法创建对象。
如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private。
apply 方法可以重载。
Scala 中 obj(arg)的语句实际是在调用该对象的 apply 方法，即obj.apply(arg)。用以统一面向对象编程和函数式编程的风格。
当使用 new 关键字构建对象时，调用的其实是类的构造方法，当直接使用类名构建对象时，调用的其实时伴生对象的 apply 方法。

2）案例实操

object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	//（1）通过伴生对象的 apply 方法，实现不使用 new 关键字创建对象。
	val p1 = Person()
	println("p1.name=" + p1.name)
	val p2 = Person("bobo")
	println("p2.name=" + p2.name)
	}
}
	//（2）如果想让主构造器变成私有的，可以在()之前加上 private
class Person private(cName: String) {
	var name: String = cName
}
object Person {
	def apply(): Person = {
		println("apply 空参被调用")
		new Person("xx")
	}
	def apply(name: String): Person = {
		println("apply 有参被调用")
		new Person(name)
	}
	//注意：也可以创建其它类型对象，并不一定是伴生类对象
}

6.7 特质（Trait）

Scala 语言中，采用特质 trait（特征）来代替接口的概念，也就是说，多个类具有相同的特质（特征）时，就可以将这个特质（特征）独立出来，采用关键字 trait 声明。

Scala 中的 trait 中即可以有抽象属性和方法，也可以有具体的属性和方法，一个类可以混入（mixin）多个特质。这种感觉类似于 Java 中的抽象类。

Scala 引入 trait 特征，第一可以替代 Java 的接口，第二个也是对单继承机制的一种补充。

6.7.1 特质声明

1）基本语法

trait 特质名 {
	trait 主体
}

2）案例实操

trait PersonTrait {
	// 声明属性
	var name:String = _
	// 声明方法
	def eat():Unit={
	}
	// 抽象属性
	var age:Int
	// 抽象方法
	def say():Unit
}
//通过查看字节码，可以看到特质=抽象类+接口

6.7.2 Trait基本语法

一个类具有某种特质（特征），就意味着这个类满足了这个特质（特征）的所有要素，所以在使用时，也采用了 extends 关键字，如果有多个特质或存在父类，那么需要采用 with关键字连接。

1）基本语法：

没有父类：

`class 类名 extends 特质 1 with 特质 2 with 特质 3 …`

有父类：

class 类名 extends 父类 with 特质 1 with 特质 2 with 特质 3…

2）说明

类和特质的关系：使用继承的关系。
当一个类去继承特质时，第一个连接词是 extends，后面是 with。
如果一个类在同时继承特质和父类时，应当把父类写在 extends 后。

3）案例实操

特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
一个类可以混入（mixin）多个特质
所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用
动态混入：可灵活的扩展类的功能
1. 动态混入：创建对象时混入 trait，而无需使类混入该 trait
2. 如果混入的 trait 中有未实现的方法，则需要实现

trait PersonTrait {
	//（1）特质可以同时拥有抽象方法和具体方法
	// 声明属性
	var name: String = _
	// 抽象属性
	var age: Int
	// 声明方法
	def eat(): Unit = {
	println("eat")
	}
	// 抽象方法
	def say(): Unit
}
trait SexTrait {
	var sex: String
}
//（2）一个类可以实现/继承多个特质
//（3）所有的 Java 接口都可以当做 Scala 特质使用
class Teacher extends PersonTrait with java.io.Serializable {
	override def say(): Unit = {
		println("say")
	}
	override var age: Int = _
}
object TestTrait {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val teacher = new Teacher
		teacher.say()
		teacher.eat()
		//（4）动态混入：可灵活的扩展类的功能
		val t2 = new Teacher with SexTrait {
		override var sex: String = "男"
		}
		//调用混入 trait 的属性
		println(t2.sex)
	}
}

6.7.3 特质叠加

由于一个类可以混入（mixin）多个 trait，且 trait 中可以有具体的属性和方法，若混入的特质中具有相同的方法（方法名，参数列表，返回值均相同），必然会出现继承冲突问题。

冲突分为以下两种：

一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 之间没有任何关系，解决这类冲突问题，直接在类（Sub）中重写冲突方法。
第二种，一个类（Sub）混入的两个 trait（TraitA，TraitB）中具有相同的具体方法，且两个 trait 继承自相同的 trait（TraitC），及所谓的“钻石问题”，解决这类冲突问题，Scala采用了特质叠加的策略。

所谓的特质叠加，就是将混入的多个 trait 中的冲突方法叠加起来，案例如下：

trait Ball {
	def describe(): String = {
		"ball"
	}
}
trait Color extends Ball {
	override def describe(): String = {
		"blue-" + super.describe()
	}
}
trait Category extends Ball {
	override def describe(): String = {
		"foot-" + super.describe()
	}
}
class MyBall extends Category with Color {
	override def describe(): String = {
		"my ball is a " + super.describe()
	}
}
object TestTrait {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		println(new MyBall().describe())
	}
}

my ball is a blue-foot-ball

6.7.4 特质叠加执行顺序

思考：

上述案例中的 super.describe()调用的是父 trait 中的方法吗？

答案：

不是

当一个类混入多个特质的时候，scala 会对所有的特质及其父特质按照一定的顺序进行排序，而此案例中的 super.describe()调用的实际上是排好序后的下一个特质中的 describe()方法。排序规则如下：

第一步：列出混入的第一个特质（Category）的继承关系，作为临时叠加顺序
第二步：列出混入的第二个特质（Color）的继承关系，并将该顺序叠加到临时顺序前边，已经出现的特质不再重复
第三步：将子类（MyBall）放在临时叠加顺序的第一个，得到最终的叠加顺序

结论：
案例中的 super，不是表示其父特质对象，而是表示上述叠加顺序中的下一个特质，MyClass 中的 super 指代 Color，Color 中的 super 指代 Category，Category 中的 super
指代 Ball。
如果想要调用某个指定的混入特质中的方法，可以增加约束：super[]，例如super[Category].describe()

6.7.5 特质自身类型

1）说明

自身类型可实现依赖注入的功能。

2）案例实操

class User(val name: String, val age: Int)
trait Dao {
	def insert(user: User) = {
		println("insert into database :" + user.name)
	}
}
trait APP {
	_: Dao =>
	//相当于@autowired 
	//      private Dao dao;
	def login(user: User): Unit = {
		println("login :" + user.name)
		insert(user)
	}
}
object MyApp extends APP with Dao {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		login(new User("bobo", 11))
	}
}

6.7.6 特质和抽象类的区别

优先使用特质。一个类扩展多个特质是很方便的，但却只能扩展一个抽象类。
如果你需要构造函数参数，使用抽象类。因为抽象类可以定义带参数的构造函数，
而特质不行（有无参构造）。

6.8 扩展

6.8.1 类型检查和转换

1）说明

obj.isInstanceOf[T]：判断 obj 是不是 T 类型。
obj.asInstanceOf[T]：将 obj 强转成 T 类型。
classOf 获取对象的类名。

2）案例实操

class Person{
}
object Person {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val person = new Person
		//（1）判断对象是否为某个类型的实例
		val bool: Boolean = person.isInstanceOf[Person]
		if ( bool ) {
		//（2）将对象转换为某个类型的实例
			val p1: Person = person.asInstanceOf[Person]
			println(p1)
		}
		//（3）获取类的信息
		val pClass: Class[Person] = classOf[Person]
		println(pClass)
	}
}

6.8.2 枚举类和应用类

1）说明

枚举类：需要继承 Enumeration
应用类：需要继承 App

2）案例实操

object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		println(Color.RED)
	}
}
// 枚举类
object Color extends Enumeration {
	val RED = Value(1, "red")
	val YELLOW = Value(2, "yellow")
	val BLUE = Value(3, "blue")
}
// 应用类
object Test20 extends App {
	println("xxxxxxxxxxx");
}

6.8.3 Type 定义新类型

1）说明

使用 type 关键字可以定义新的数据数据类型名称，本质上就是类型的一个别名

2）案例实操

object Test {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		type S=String
		var v:S="abc"
		def test():S="xyz"
	}
}

7. 集合

7.1 集合简介

1）Scala 的集合有三大类：序列 Seq、集 Set、映射 Map，所有的集合都扩展自 Iterable
特质。

2）对于几乎所有的集合类，Scala 都同时提供了可变和不可变的版本，分别位于以下两
个包

不可变集合：scala.collection.immutable
可变集合： scala.collection.mutable

3）Scala 不可变集合，就是指该集合对象不可修改，每次修改就会返回一个新对象，而不会对原对象进行修改。类似于 java 中的 String 对象

4）可变集合，就是这个集合可以直接对原对象进行修改，而不会返回新的对象。类似于 java 中 StringBuilder 对象

7.1.1 不可变集合继承图

Set、 Map 是 Java 中也有的集合
Seq 是 Java 没有的，我们发现 List 归属到 Seq 了，因此这里的 List 就和 Java 不是同一个概念了
我们前面的 for 循环有一个 1 to 3，就是 IndexedSeq 下的 Range
String 也是属于 IndexedSeq
经典的数据结构比如 Queue 和 Stack 被归属到 LinearSeq(线性序列)
Scala 中的 Map 体系有一个 SortedMap，说明 Scala 的 Map 可以支持排序
IndexedSeq 和 LinearSeq 的区别：
- IndexedSeq 是通过索引来查找和定位，因此速度快，比如 String 就是一个索引集合，通过索引即可定位
- LinearSeq 是线型的，即有头尾的概念，这种数据结构一般是通过遍历来查找

7.1.2 可变集合继承图

7.2 数组

7.2.1 不可变数组

1）第一种方式定义数组

定义：val arr1 = new Array[Int](10)

new 是关键字
[Int]是指定可以存放的数据类型，如果希望存放任意数据类型，则指定 Any
(10)，表示数组的大小，确定后就不可以变化

2）案例实操

object TestArray{
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）数组定义
		val arr01 = new Array[Int](4)
		println(arr01.length) // 4
		//（2）数组赋值
		//（2.1）修改某个元素的值
		arr01(3) = 10
		//（2.2）采用方法的形式给数组赋值
		arr01.update(0,1)
		//（3）遍历数组
		//（3.1）查看数组
		println(arr01.mkString(","))
		//（3.2）普通遍历
		for (i <- arr01) {
			println(i)
		}
		//（3.3）简化遍历
		def printx(elem:Int): Unit = {
			println(elem)
		}
		arr01.foreach(printx)
		// arr01.foreach((x)=>{println(x)})
		// arr01.foreach(println(_))
		arr01.foreach(println)
		//（4）增加元素（由于创建的是不可变数组，增加元素，其实是产生新的数组）
		println(arr01)
		val ints: Array[Int] = arr01 :+ 5
		println(ints)
	}
}

3）第二种方式定义数组

val arr1 = Array(1, 2)

在定义数组时，直接赋初始值
使用 apply 方法创建数组对象

4）案例实操

object TestArray{
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		var arr02 = Array(1, 3, "bobo")
		println(arr02.length)
		for (i <- arr02) {
			println(i)
		}
	}
}

7.2.2 可变数组

1）定义变长数组

val arr01 = ArrayBuffer[Any](3, 2, 5)

[Any]存放任意数据类型
(3, 2, 5)初始化好的三个元素
ArrayBuffer 需要引入scala.collection.mutable.ArrayBuffer

2）案例实操

ArrayBuffer 是有序的集合
增加元素使用的是 append 方法()，支持可变参数

import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
object TestArrayBuffer {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建并初始赋值可变数组
		val arr01 = ArrayBuffer[Any](1, 2, 3)
		//（2）遍历数组
		for (i <- arr01) {
			println(i)
		}
		println(arr01.length) // 3
		println("arr01.hash=" + arr01.hashCode())
		//（3）增加元素
		//（3.1）追加数据
		arr01.+=(4)
		//（3.2）向数组最后追加数据
		arr01.append(5,6)
		//（3.3）向指定的位置插入数据
		arr01.insert(0,7,8)
		println("arr01.hash=" + arr01.hashCode())
		//（4）修改元素
		arr01(1) = 9 //修改第 2 个元素的值
		println("--------------------------")
		for (i <- arr01) {
			println(i)
		}
		println(arr01.length) // 5
	}
}

7.2.3 不可变数组与可变数组的转换

1）说明

arr1.toBuffer //不可变数组转可变数组
arr2.toArray //可变数组转不可变数组

arr2.toArray 返回结果才是一个不可变数组，arr2 本身没有变化
arr1.toBuffer 返回结果才是一个可变数组，arr1 本身没有变化

2）案例实操

object TestArrayBuffer {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建一个空的可变数组
		val arr2 = ArrayBuffer[Int]()
		//（2）追加值
		arr2.append(1, 2, 3)
		println(arr2) // 1,2,3
		//（3）ArrayBuffer ==> Array
		//（3.1）arr2.toArray 返回的结果是一个新的定长数组集合
		//（3.2）arr2 它没有变化
		val newArr = arr2.toArray
		println(newArr)
		//（4）Array ===> ArrayBuffer
		//（4.1）newArr.toBuffer 返回一个变长数组 newArr2
		//（4.2）newArr 没有任何变化，依然是定长数组
		val newArr2 = newArr.toBuffer
		newArr2.append(123)
		println(newArr2)
	}
}

7.2.4 多维数组

1）多维数组定义

val arr = Array.ofDim[Double](3,4)

说明：二维数组中有三个一维数组，每个一维数组中有四个元素

2）案例实操

object DimArray {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建了一个二维数组, 有三个元素，每个元素是，含有 4 个元素一维数组()
		val arr = Array.ofDim[Int](3, 4)
		arr(1)(2) = 88
		//（2）遍历二维数组
		for (i <- arr) { //i 就是一维数组
			for (j <- i) {
				print(j + " ")
			}
			println()
		}
	}
}

7.3 列表 List

7.3.1 不可变 List

1）说明

List 默认为不可变集合
创建一个 List（数据有顺序，可重复）
遍历 List
List 增加数据
集合间合并：将一个整体拆成一个一个的个体，称为扁平化
取指定数据
空集合 Nil

2）案例实操

object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）List 默认为不可变集合
		//（2）创建一个 List（数据有顺序，可重复）
		val list: List[Int] = List(1,2,3,4,3)
		//（7）空集合 Nil
		val list5 = 1::2::3::4::Nil
		//（4）List 增加数据
		//（4.1）::的运算规则从右向左
		//val list1 = 5::list
		val list1 = 7::6::5::list
		//（4.2）添加到第一个元素位置
		val list2 = list.+:(5)
		//（5）集合间合并：将一个整体拆成一个一个的个体，称为扁平化
		val list3 = List(8,9)
		//val list4 = list3::list1
		val list4 = list3:::list1
		//（6）取指定数据
		println(list(0))
		//（3）遍历 List
		//list.foreach(println)
		//list1.foreach(println)
		//list3.foreach(println)
		//list4.foreach(println)
		list5.foreach(println)
	}
}

7.3.2 可变 ListBuffer

1）说明

创建一个可变集合 ListBuffer
向集合中添加数据
打印集合数据

2）案例实操

import scala.collection.mutable.ListBuffer
object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建一个可变集合
		val buffer = ListBuffer(1,2,3,4)
		//（2）向集合中添加数据
		buffer.+=(5)
		buffer.append(6)
		buffer.insert(1,2)
		//（3）打印集合数据
		buffer.foreach(println)
		//（4）修改数据
		buffer(1) = 6
		buffer.update(1,7)
		//（5）删除数据
		buffer.-(5)
		buffer.-=(5)
		buffer.remove(5)
	}
}

7.4 Set 集合

默认情况下， Scala 使用的是不可变集合，如果你想使用可变集合，需要引用scala.collection.mutable.Set 包

7.4.1 不可变 Set

1）说明

Set 默认是不可变集合，数据无序
数据不可重复
遍历集合

2）案例实操

object TestSet {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）Set 默认是不可变集合，数据无序
		val set = Set(1,2,3,4,5,6)
		//（2）数据不可重复
		val set1 = Set(1,2,3,4,5,6,3)
		//（3）遍历集合
		for(x<-set1){
		println(x)
		}
	}
}

7.4.2 可变 mutable.Set

1）说明

创建可变集合 mutable.Set
打印集合
集合添加元素
向集合中添加元素，返回一个新的 Set
删除数据

2）案例实操

object TestSet {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建可变集合
		val set = mutable.Set(1,2,3,4,5,6)
		//（3）集合添加元素
		set += 8
		//（4）向集合中添加元素，返回一个新的 Set
		val ints = set.+(9)
		println(ints)
		println("set2=" + set)
		//（5）删除数据
		set-=(5)
		//（2）打印集合
		set.foreach(println)
		println(set.mkString(","))
	}
}

7.5 Map 集合

Scala 中的 Map 和 Java 类似，也是一个散列表，它存储的内容也是键值对（key-value）映射

7.5.1 不可变 Map

1）说明

创建不可变集合 Map
循环打印
访问数据
如果 key 不存在，返回 0

2）案例实操

object TestMap {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// Map
		//（1）创建不可变集合 Map
		val map = Map( "a"->1, "b"->2, "c"->3 )
		//（3）访问数据
		for (elem <- map.keys) {
			// 使用 get 访问 map 集合的数据，会返回特殊类型 Option(选项):有值（Some），无值(None)
			println(elem + "=" + map.get(elem).get)
		}
		//（4）如果 key 不存在，返回 0
		println(map.get("d").getOrElse(0))
		println(map.getOrElse("d", 0))
		//（2）循环打印
		map.foreach((kv)=>{println(kv)})
	}
}

7.5.2 可变 Map

1）说明

创建可变集合
打印集合
向集合增加数据
删除数据
修改数据

2）案例实操

object TestSet {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）创建可变集合
		val map = mutable.Map( "a"->1, "b"->2, "c"->3 )
		//（3）向集合增加数据
		map.+=("d"->4)
		// 将数值 4 添加到集合，并把集合中原值 1 返回
		val maybeInt: Option[Int] = map.put("a", 4)
		println(maybeInt.getOrElse(0))
		//（4）删除数据
		map.-=("b", "c")
		//（5）修改数据
		map.update("d",5)
		map("d") = 5
		//（2）打印集合
		map.foreach((kv)=>{println(kv)})
	}
}

7.6 元组

1）说明

元组也是可以理解为一个容器，可以存放各种相同或不同类型的数据。说的简单点，就是将多个无关的数据封装为一个整体，称为元组。

注意：元组中最大只能有 22 个元素。

2）案例实操

声明元组的方式：(元素 1，元素 2，元素 3)
访问元组
Map 中的键值对其实就是元组,只不过元组的元素个数为 2，称之为对偶

object TestTuple {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）声明元组的方式：(元素 1，元素 2，元素 3)
		val tuple: (Int, String, Boolean) = (40,"bobo",true)
		//（2）访问元组
		//（2.1）通过元素的顺序进行访问，调用方式：_顺序号
		println(tuple._1)
		println(tuple._2)
		println(tuple._3)
		//（2.2）通过索引访问数据
		println(tuple.productElement(0))
		//（2.3）通过迭代器访问数据
		for (elem <- tuple.productIterator) {
			println(elem)
		}
		//（3）Map 中的键值对其实就是元组,只不过元组的元素个数为 2，称之为对偶
		val map = Map("a"->1, "b"->2, "c"->3)
		val map1 = Map(("a",1), ("b",2), ("c",3))
		map.foreach(tuple=>{println(tuple._1 + "=" + tuple._2)})
	}
}

7.7 集合常用函数

7.7.1 基本属性和常用操作

1）说明

获取集合长度
获取集合大小
循环遍历
迭代器
生成字符串
是否包含

2）案例实操

object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
		//（1）获取集合长度
		println(list.length)
		//（2）获取集合大小,等同于 length
		println(list.size)
		//（3）循环遍历
		list.foreach(println)
		//（4）迭代器
		for (elem <- list.iterator) {
			println(elem)
		}
		//（5）生成字符串
		println(list.mkString(","))
		//（6）是否包含
		println(list.contains(3))
	}
}

7.7.2 衍生集合

1）说明

获取集合的头
获取集合的尾（不是头的就是尾）
集合最后一个数据
集合初始数据（不包含最后一个）
反转
取前（后）n 个元素
去掉前（后）n 个元素
并集
交集
差集
拉链
滑窗

2）案例实操

object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
		val list2: List[Int] = List(4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
		//（1）获取集合的头
		println(list1.head)
		//（2）获取集合的尾（不是头的就是尾）
		println(list1.tail)
		//（3）集合最后一个数据
		println(list1.last)
		//（4）集合初始数据（不包含最后一个）
		println(list1.init)
		//（5）反转
		println(list1.reverse)
		//（6）取前（后）n 个元素
		println(list1.take(3))
		println(list1.takeRight(3))
		//（7）去掉前（后）n 个元素
		println(list1.drop(3))
		println(list1.dropRight(3))
		//（8）并集
		println(list1.union(list2))
		//（9）交集
		println(list1.intersect(list2))
		//（10）差集
		println(list1.diff(list2))
		//（11）拉链 注:如果两个集合的元素个数不相等，那么会将同等数量的数据进行拉链，多余的数据省略不用
		println(list1.zip(list2))
		//（12）滑窗
		list1.sliding(2, 5).foreach(println)
	}
}

7.7.3 集合计算简单函数

1）说明

求和
求乘积
最大值
最小值
排序

object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list: List[Int] = List(1, 5, -3, 4, 2, -7, 6)
		//（1）求和
		println(list.sum)
		//（2）求乘积
		println(list.product)
		//（3）最大值
		println(list.max)
		//（4）最小值
		println(list.min)
		//（5）排序
		// （5.1）按照元素大小排序
		println(list.sortBy(x => x))
		// （5.2）按照元素的绝对值大小排序
		println(list.sortBy(x => x.abs))
		// （5.3）按元素大小升序排序
		println(list.sortWith((x, y) => x < y))
		// （5.4）按元素大小降序排序
		println(list.sortWith((x, y) => x > y))
	}
}

1）sorted

对一个集合进行自然排序，通过传递隐式的 Ordering

2）sortBy

对一个属性或多个属性进行排序，通过它的类型。

3）sortWith

基于函数的排序，通过一个 comparator 函数，实现自定义排序的逻辑。

7.7.4 集合计算高级函数

1）说明

过滤
遍历一个集合并从中获取满足指定条件的元素组成一个新的集合
转化/映射（map）
将集合中的每一个元素映射到某一个函数
扁平化
扁平化+映射
注：flatMap 相当于先进行 map 操作，在进行 flatten 操作
集合中的每个元素的子元素映射到某个函数并返回新集合
分组(group)
按照指定的规则对集合的元素进行分组
简化（归约）
折叠

2）实操

object TestList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
		val nestedList: List[List[Int]] = List(List(1, 2, 3), List(4, 5, 6), List(7, 8, 9))
		val wordList: List[String] = List("hello world", "hello atguigu", "hello scala")
		//（1）过滤
		println(list.filter(x => x % 2 == 0))
		//（2）转化/映射
		println(list.map(x => x + 1))
		//（3）扁平化
		println(nestedList.flatten)
		//（4）扁平化+映射 注：flatMap 相当于先进行 map 操作，在进行 flatten操作
		println(wordList.flatMap(x => x.split(" ")))
		//（5）分组
		println(list.groupBy(x => x % 2))
	}
}

3）Reduce 方法

Reduce 简化（归约）：通过指定的逻辑将集合中的数据进行聚合，从而减少数据，最终获取结果。

object TestReduce {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list = List(1,2,3,4)
		// 将数据两两结合，实现运算规则
		val i: Int = list.reduce( (x,y) => x-y )
		println("i = " + i)
		// 从源码的角度，reduce 底层调用的其实就是 reduceLeft
		//val i1 = list.reduceLeft((x,y) => x-y)
		// ((4-3)-2-1) = -2
		val i2 = list.reduceRight((x,y) => x-y)
		println(i2)
	}
}

4）Fold 方法

Fold 折叠：化简的一种特殊情况。

案例实操：fold 基本使用

object TestFold {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list = List(1,2,3,4)
		// fold 方法使用了函数柯里化，存在两个参数列表
		// 第一个参数列表为 ： 零值（初始值）
		// 第二个参数列表为： 简化规则
		// fold 底层其实为 foldLeft
		val i = list.foldLeft(1)((x,y)=>x-y)
		val i1 = list.foldRight(10)((x,y)=>x-y)
		println(i)
		println(i1)
	}
}

案例实操：两个集合合并

object TestFold {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 两个 Map 的数据合并
		val map1 = mutable.Map("a"->1, "b"->2, "c"->3)
		val map2 = mutable.Map("a"->4, "b"->5, "d"->6)
		val map3: mutable.Map[String, Int] = map2.foldLeft(map1){
			(map, kv) => {
				val k = kv._1
				val v = kv._2
				map(k) = map.getOrElse(k, 0) + v
				map
			}
		}
		println(map3)
	}
}

7.7.5 普通 WordCount 案例

1）需求

单词计数：将集合中出现的相同的单词，进行计数，取计数排名前三的结果

2）需求分析

3）案例实操

object TestWordCount {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 单词计数：将集合中出现的相同的单词，进行计数，取计数排名前三的结果
		val stringList = List("Hello Scala Hbase kafka", 
		"Hello Scala Hbase", "Hello Scala", "Hello")
		// 1) 将每一个字符串转换成一个一个单词
		val wordList: List[String] =
		stringList.flatMap(str=>str.split(" "))
		//println(wordList)
		// 2) 将相同的单词放置在一起
		val wordToWordsMap: Map[String, List[String]] =
		wordList.groupBy(word=>word)
		//println(wordToWordsMap)
		// 3) 对相同的单词进行计数
		// (word, list) => (word, count)
		val wordToCountMap: Map[String, Int] =
		wordToWordsMap.map(tuple=>(tuple._1, tuple._2.size))
		// 4) 对计数完成后的结果进行排序（降序）
		val sortList: List[(String, Int)] =
		wordToCountMap.toList.sortWith {
			(left, right) => {
				left._2 > right._2
			}
		}
		// 5) 对排序后的结果取前 3 名
		val resultList: List[(String, Int)] = sortList.take(3)
		println(resultList)
	}
}

7.7.6 复杂 WordCount 案例

对于一些预统计结果的WordCount

1）方式一

object TestWordCount {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 第一种方式（不通用）
		val tupleList = List(("Hello Scala Spark World ", 4), ("Hello
		Scala Spark", 3), ("Hello Scala", 2), ("Hello", 1))
		val stringList: List[String] = tupleList.map(t=>(t._1 + " ") * t._2)
		val words: List[String] = stringList.flatMap(_.split(" "))
		
		//在 map 中，如果传进来什么就返回什么，不要用_省略
		val groupMap: Map[String, List[String]] =
		words.groupBy(word=>word)
		//val groupMap: Map[String, List[String]] =
		words.groupBy(_)
		// (word, list) => (word, count)
		val wordToCount: Map[String, Int] = groupMap.map(t=>(t._1,
		t._2.size))
		val wordCountList: List[(String, Int)] =
		wordToCount.toList.sortWith {
			(left, right) => {
				left._2 > right._2
			}
		}.take(3)
		//tupleList.map(t=>(t._1 + " ") * t._2).flatMap(_.split("")).groupBy(word=>word).map(t=>(t._1, t._2.size))
		println(wordCountList)
	}
}

2）方式二

object TestWordCount {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val tuples = List(("Hello Scala Spark World", 4), ("Hello Scala Spark", 3), ("Hello Scala", 2), ("Hello", 1))
		// (Hello,4),(Scala,4),(Spark,4),(World,4)
		// (Hello,3),(Scala,3),(Spark,3)
		// (Hello,2),(Scala,2)
		// (Hello,1)
		val wordToCountList: List[(String, Int)] = tuples.flatMap
		{
			t => {
				val strings: Array[String] = t._1.split(" ")
				strings.map(word => (word, t._2))
			}
		}
		// Hello, List((Hello,4), (Hello,3), (Hello,2), (Hello,1))
		// Scala, List((Scala,4), (Scala,3), (Scala,2)
		// Spark, List((Spark,4), (Spark,3)
		// Word, List((Word,4))
		val wordToTupleMap: Map[String, List[(String, Int)]] =
		wordToCountList.groupBy(t=>t._1)
		val stringToInts: Map[String, List[Int]] =
		wordToTupleMap.mapValues {
			datas => datas.map(t => t._2)
		}
		stringToInts
		
		/*
		val wordToCountMap: Map[String, List[Int]] =
		wordToTupleMap.map {
		t => {
			(t._1, t._2.map(t1 => t1._2))
		}
		}
		val wordToTotalCountMap: Map[String, Int] =
		wordToCountMap.map(t=>(t._1, t._2.sum))
		println(wordToTotalCountMap)
		*/
	}
}

7.8 队列

1）说明

Scala 也提供了队列（Queue）的数据结构，队列的特点就是先进先出。进队和出队的方法分别为 enqueue 和 dequeue。

2）案例实操

object TestQueue {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val que = new mutable.Queue[String]()
		que.enqueue("a", "b", "c")
		println(que.dequeue())
		println(que.dequeue())
		println(que.dequeue())
	}
}

7.9 并行集合

1）说明

Scala 为了充分使用多核 CPU，提供了并行集合（有别于前面的串行集合），用于多核环境的并行计算。

2）案例实操

object TestPar {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val result1 = (0 to 100).map{case _ =>
		Thread.currentThread.getName}
		val result2 = (0 to 100).par.map{case _ =>
		Thread.currentThread.getName}
		println(result1)
		println(result2)
	}
}

8. 模式匹配

Scala 中的模式匹配类似于 Java 中的 switch 语法

int i = 10
switch (i) {
	case 10 :
	System.out.println("10");
	break;
	case 20 :
	System.out.println("20");
	break;
	default :
	System.out.println("other number");
	break;
}

但是 scala 从语法中补充了更多的功能，所以更加强大。

8.1 基本语法

模式匹配语法中，采用 match 关键字声明，每个分支采用 case 关键字进行声明，当需要匹配时，会从第一个 case 分支开始。

如果匹配成功，那么执行对应的逻辑代码，如果匹配不成功，继续执行下一个分支进行判断。

如果所有 case 都不匹配，那么会执行 case _分支，类似于 Java 中 default 语句。

object TestMatchCase {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		var a: Int = 10
		var b: Int = 20
		var operator: Char = 'd'
		var result = operator match {
			case '+' => a + b
			case '-' => a - b
			case '*' => a * b
			case '/' => a / b
			case _ => "illegal
		}
		println(result)
	}
}

1）说明

如果所有 case 都不匹配，那么会执行 case _ 分支，类似于 Java 中 default 语句，若此时没有 case _ 分支，那么会抛出 MatchError。
每个 case 中，不需要使用 break 语句，自动中断 case。
match case 语句可以匹配任何类型，而不只是字面量。
=> 后面的代码块，直到下一个 case 语句之前的代码是作为一个整体执行，可以使用{}括起来，也可以不括。

8.2 模式守卫

1）说明

如果想要表达匹配某个范围的数据，就需要在模式匹配中增加条件守卫。

2）案例实操

object TestMatchGuard {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		def abs(x: Int) = x match {
			case i: Int if i >= 0 => i
			case j: Int if j < 0 => -j
			case _ => "type illegal"
		}
		println(abs(-5))
	}
}

8.3 模式匹配类型

8.3.1 匹配常量

1）说明

Scala 中，模式匹配可以匹配所有的字面量，包括字符串，字符，数字，布尔值等等。

2）实操

object TestMatchVal {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		println(describe(6))
	}
	def describe(x: Any) = x match {
		case 5 => "Int five"
		case "hello" => "String hello"
		case true => "Boolean true"
		case '+' => "Char +"
	}
}

8.3.2 匹配类型

1）说明

需要进行类型判断时，可以使用前文所学的 isInstanceOf[T]和 asInstanceOf[T]，也可使用模式匹配实现同样的功能。

2）案例实操

object TestMatchClass {
	def describe(x: Any) = x match {
		case i: Int => "Int"
		case s: String => "String hello"
		case m: List[_] => "List"
		case c: Array[Int] => "Array[Int]"
		case someThing => "something else " + someThing
	}
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//泛型擦除
		println(describe(List(1, 2, 3, 4, 5)))
		//数组例外，可保留泛型
		println(describe(Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)))
		println(describe(Array("abc")))
	}
}

8.3.3 匹配数组

1）说明

scala 模式匹配可以对集合进行精确的匹配，例如匹配只有两个元素的、且第一个元素为 0 的数组。

2）案例实操

object TestMatchArray {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		for (arr <- Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0),
		Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1), Array("hello", 90))) { // 对一个数组集合进行遍历
			val result = arr match {
				case Array(0) => "0" //匹配 Array(0) 这个数组
				case Array(x, y) => x + "," + y 
				//匹配有两个元素的数组，然后将将元素值赋给对应的 x,y
				case Array(0, _*) => "以 0 开头的数组" 
				//匹配以 0 开头和数组
				case _ => "something else"
			}
			println("result = " + result)
		}
	}
}

8.3.4 匹配列表

1）方式一

object TestMatchList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//list 是一个存放 List 集合的数组
		//请思考，如果要匹配 List(88) 这样的只含有一个元素的列表,并原值返回.应该怎么写
		for (list <- Array(List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0), List(88))) {
			val result = list match {
				case List(0) => "0" //匹配 List(0)
				case List(x, y) => x + "," + y 
				//匹配有两个元素的 List
				case List(0, _*) => "0 ..."
				case _ => "something else"
			}
			println(result)
		}
	}
}

2）方式二

object TestMatchList {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val list: List[Int] = List(1, 2, 5, 6, 7)
		list match {
			//至少要有两个元素
			case first :: second :: rest => println(first + "-" + second + "-" + rest)
			case _ => println("something else")
		}
	}
}

8.3.5 匹配元组

object TestMatchTuple {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//对一个元组集合进行遍历
		for (tuple <- Array((0, 1), (1, 0), (1, 1), (1, 0, 2))) {
			val result = tuple match {
				case (0, _) => "0 ..." //是第一个元素是 0 的元组
				case (y, 0) => "" + y + "0" 
				// 匹配后一个元素是 0 的对偶元组
				case (a, b) => "" + a + " " + b
				case _ => "something else" //默认
			}
			println(result)
		}
	}
}

拓展案例

object TestGeneric {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//特殊的模式匹配 1 打印元组第一个元素
		for (elem <- Array(("a", 1), ("b", 2), ("c", 3))) {
			println(elem._1)
		}
		for ((word,count) <- Array(("a", 1), ("b", 2), ("c", 3))) {
			println(word)
		}
		for ((word,_) <- Array(("a", 1), ("b", 2), ("c", 3))) {
			println(word)
		}
		for (("a",count) <- Array(("a", 1), ("b", 2), ("c", 3))) {
			println(count)
		}
		println("--------------")
		//特殊的模式匹配 2 给元组元素命名
		var (id,name,age): (Int, String, Int) = (100, "zs", 20)
		println((id,name,age))
		println("--------------")
		//特殊的模式匹配 3 遍历集合中的元组，给 count * 2
		var list: List[(String, Int)] = List(("a", 1), ("b", 2), ("c", 3))
		//println(list.map(t => (t._1, t._2 * 2)))
		println(
			list.map{
				case (word,count)=>(word,count*2)
			}
		)
		var list1 = List(("a", ("a", 1)), ("b", ("b", 2)), ("c", ("c", 3)))
		println(
			list1.map{
				case (groupkey,(word,count))=>(word,count*2)
			}
		)
	}
}

8.3.6 匹配对象及样例类

1）基本语法

class User(val name: String, val age: Int)
object User{
	def apply(name: String, age: Int): User = new User(name, age)
	def unapply(user: User): Option[(String, Int)] = {
		if (user == null)
			None
		else
			Some(user.name, user.age)
	}
}
object TestMatchUnapply {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val user: User = User("zhangsan", 11)
		val result = user match {
			case User("zhangsan", 11) => "yes"
			case _ => "no"
		}
		println(result)
	}
}

val user = User("zhangsan",11)，该语句在执行时，实际调用的是 User 伴生对象中的apply 方法，因此不用 new 关键字就能构造出相应的对象。
当将 User("zhangsan", 11)写在 case 后时[case User("zhangsan", 11) => "yes"]，会默认调用 unapply 方法(对象提取器)，user 作为 unapply 方法的参数，unapply 方法将 user 对象的 name 和 age 属性提取出来，与 User(“zhangsan”, 11)中的属性值进行匹配
case 中对象的 unapply 方法(提取器)返回 Some，且所有属性均一致，才算匹配成功,属性不一致，或返回 None，则匹配失败。
若只提取对象的一个属性，则提取器为 unapply(obj:Obj):Option[T]
若提取对象的多个属性，则提取器为unapply(obj:Obj):Option[(T1,T2,T3…)]
若提取对象的可变个属性，则提取器为 unapplySeq(obj:Obj):Option[Seq[T]]

2）样例类

（1）语法：

case class Person (name: String, age: Int)

（2）说明

样例类仍然是类，和普通类相比，只是其自动生成了伴生对象，并且伴生对象中自动提供了一些常用的方法，如 apply、 unapply、 toString、 equals、 hashCode 和 copy。
样例类是为模式匹配而优化的类，因为其默认提供了 unapply 方法，因此，样例类可以直接使用模式匹配，而无需自己实现 unapply 方法。
构造器中的每一个参数都成为 val，除非它被显式地声明为 var（不建议这样做）

（3）实操

上述匹配对象的案例使用样例类会节省大量代码

case class User(name: String, age: Int)
object TestMatchUnapply {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val user: User = User("zhangsan", 11)
		val result = user match {
			case User("zhangsan", 11) => "yes"
			case _ => "no"
		}
		println(result)
	}
}

8.4 变量声明中的模式匹配

case class Person(name: String, age: Int)
object TestMatchVariable {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val (x, y) = (1, 2)
		println(s"x=$x,y=$y")
		val Array(first, second, _*) = Array(1, 7, 2, 9)
		println(s"first=$first,second=$second")
		val Person(name, age) = Person1("zhangsan", 16)
		println(s"name=$name,age=$age")
	}
}

8.5 for 表达式中的模式匹配

object TestMatchFor {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		val map = Map("A" -> 1, "B" -> 0, "C" -> 3)
		for ((k, v) <- map) { //直接将 map 中的 k-v 遍历出来
			println(k + " -> " + v) //3 个
		}
		println("----------------------")
		//遍历 value=0 的 k-v ,如果 v 不是 0,过滤
		for ((k, 0) <- map) {
			println(k + " --> " + 0) // B->0
		}
		println("----------------------")
		//if v == 0 是一个过滤的条件
		for ((k, v) <- map if v >= 1) {
			println(k + " ---> " + v) // A->1 和 c->33
		}
	}
}

9. 异常

语法处理上和 Java 类似，但是又不尽相同。

9.1 Java 异常处理

public class ExceptionDemo {
	public static void main(String[] args) {
		try {
			int a = 10;
			int b = 0;
			int c = a / b;
		}catch (ArithmeticException e){
			// catch 时，需要将范围小的写到前面
			e.printStackTrace();
		}catch (Exception e){
			e.printStackTrace();
		}finally {
			System.out.println("finally");
		}
	}
}

Java 语言按照 try—catch—finally 的方式来处理异常
不管有没有异常捕获，都会执行 finally，因此通常可以在 finally 代码块中释放资源。
可以有多个 catch，分别捕获对应的异常，这时需要把范围小的异常类写在前面，把范围大的异常类写在后面，否则编译错误。

9.2 Scala 异常处理

def main(args: Array[String]): Unit = {
	try {
		var n= 10 / 0
	}catch {
		case ex: ArithmeticException=>{
			// 发生算术异常
			println("发生算术异常")
		}
		case ex: Exception=>{
			// 对异常处理
			println("发生了异常 1")
			println("发生了异常 2")
		}
	}finally {
		println("finally")
	}
}

我们将可疑代码封装在 try 块中。在 try 块之后使用了一个 catch 处理程序来捕获异常。如果发生任何异常，catch 处理程序将处理它，程序将不会异常终止
Scala 的异常的工作机制和 Java 一样，但是 Scala 没有“checked（编译期）”异常，即 Scala 没有编译异常这个概念，异常都是在运行的时候捕获处理。
异常捕捉的机制与其他语言中一样，如果有异常发生，catch 子句是按次序捕捉的。因此，在 catch 子句中，越具体的异常越要靠前，越普遍的异常越靠后，如果把越普遍的异常写在前，把具体的异常写在后，在 Scala 中也不会报错，但这样是非常不好的编程风格
finally 子句用于执行不管是正常处理还是有异常发生时都需要执行的步骤，一般用于对象的清理工作，这点和 Java 一样。
用 throw 关键字，抛出一个异常对象。所有异常都是 Throwable 的子类型。 throw 表达式是有类型的，就是 Nothing，因为 Nothing 是所有类型的子类型，所以 throw 表达式可以用在需要类型的地方

def test():Nothing = {
	throw new Exception("不对")
}

java 提供了 throws 关键字来声明异常。可以使用方法定义声明异常。它向调用者函数提供了此方法可能引发此异常的信息。它有助于调用函数处理并将该代码包含在 try-catch块中，以避免程序异常终止。在 Scala 中，可以使用 throws 注解来声明异常

def main(args: Array[String]): Unit = {
	f11()
}
@throws(classOf[NumberFormatException])
def f11()={
	"abc".toInt
}

10. 隐式转换

当编译器第一次编译失败的时候，会在当前的环境中查找能让代码编译通过的方法，用于将类型进行转换，实现二次编译

10.1 隐式函数

1）说明

隐式转换可以在不需改任何代码的情况下，扩展某个类的功能。

2）案例实操

需求：通过隐式转化为 Int 类型增加方法。

class MyRichInt(val self: Int) {
	def myMax(i: Int): Int = {
		if (self < i) i else self
	}
	def myMin(i: Int): Int = {
		if (self < i) self else i
	}
}
object TestImplicitFunction {
	// 使用 implicit 关键字声明的函数称之为隐式函数
	implicit def convert(arg: Int): MyRichInt = {
		new MyRichInt(arg)
	}
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		// 当想调用对象功能时，如果编译错误，那么编译器会尝试在当前作用域范围内查找能调用对应功能的转换规则，这个调用过程是由编译器完成的，所以称之为隐式转换。也称之为自动转换
		println(2.myMax(6))
	}
}

10.2 隐式参数

普通方法或者函数中的参数可以通过 implicit 关键字声明为隐式参数，调用该方法时，就可以传入该参数，编译器会在相应的作用域寻找符合条件的隐式值。

1）说明

同一个作用域中，相同类型的隐式值只能有一个
编译器按照隐式参数的类型去寻找对应类型的隐式值，与隐式值的名称无关。
隐式参数优先于默认参数

2）案例实操

object TestImplicitParameter {
	implicit val str: String = "hello world!"
	def hello(implicit arg: String="good bey world!"): Unit = {
		println(arg)
	}
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		hello
	}
}

10.3 隐式类

在 Scala2.10 后提供了隐式类，可以使用 implicit 声明类，隐式类的非常强大，同样可以扩展类的功能，在集合中隐式类会发挥重要的作用。

1）隐式类说明

其所带的构造参数有且只能有一个
隐式类必须被定义在“类”或“伴生对象”或“包对象”里，即隐式类不能是顶级的。

2）案例实操

object TestImplicitClass {
	implicit class MyRichInt(arg: Int) {
		def myMax(i: Int): Int = {
			if (arg < i) i else arg
		}
		def myMin(i: Int) = {
			if (arg < i) arg else i
		}
	}
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		println(1.myMax(3))
	}
}

10.4 隐式解析机制

1）说明

首先会在当前代码作用域下查找隐式实体（隐式方法、隐式类、隐式对象）。（一般是这种情况）
如果第一条规则查找隐式实体失败，会继续在隐式参数的类型的作用域里查找。类型的作用域是指与该类型相关联的全部伴生对象以及该类型所在包的包对象。

2）案例实操

package com.atguigu.chapter10
import com.atguigu.chapter10.Scala05_Transform4.Teacher
//（2）如果第一条规则查找隐式实体失败，会继续在隐式参数的类型的作用域里查找。类型的作用域是指与该类型相关联的全部伴生模块，
object TestTransform extends PersonTrait {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//（1）首先会在当前代码作用域下查找隐式实体
		val teacher = new Teacher()
		teacher.eat()
		teacher.say()
	}
	class Teacher {
		def eat(): Unit = {
			println("eat...")
		}
	}
}
trait PersonTrait {
}
object PersonTrait {
	// 隐式类 : 类型 1 => 类型 2
	implicit class Person5(user:Teacher) {
		def say(): Unit = {
			println("say...")
		}
	}
}

11. 泛型

11.1 协变和逆变

1）语法

class MyList[+T]{ //协变
}
class MyList[-T]{ //逆变
}
class MyList[T] //不变

2）说明

协变：Son 是 Father 的子类，则 MyList[Son] 也作为 MyList[Father]的“子类” 。
逆变：Son 是 Father 的子类，则 MyList[Son]作为 MyList[Father]的“父类” 。
不变：Son 是 Father 的子类，则 MyList[Father]与 MyList[Son]“无父子关系” 。

3）实操

//泛型模板
//class MyList{}
//不变
//class MyList[T]{}
//协变
//class MyList[+T]{}
//逆变
//class MyList[-T]{}
class Parent{}
class Child extends Parent{}
class SubChild extends Child{}
object Scala_TestGeneric {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
		//var s:MyList[Child] = new MyList[SubChild]
	}
}

11.2 泛型上下限

1）语法

Class PersonList[T <: Person]{ //泛型上限
}
Class PersonList[T >: Person]{ //泛型下限
}

2）说明

泛型的上下限的作用是对传入的泛型进行限定。

3）实操

class Parent{}
class Child extends Parent{}
class SubChild extends Child{}
object Scala_TestGeneric {
	def main(args: Array[String]): Unit = {
	//test(classOf[SubChild])
	//test[Child](new SubChild)
	}
	//泛型通配符之上限
	//def test[A <: Child](a:Class[A]): Unit ={
	// println(a)
	//}
	//泛型通配符之下限
	//def test[A >: Child](a:Class[A]): Unit ={
	// println(a)
	//}
	//泛型通配符之下限 形式扩展
	def test[A >: Child](a:A): Unit ={
		println(a.getClass.getName)
	}
}

11.3 上下文限定

1）语法

def f[A : B](a: A) = println(a) //等同于 def f[A](a:A)(implicit arg:B[A])=println(a)

2）说明
上下文限定是将泛型和隐式转换的结合产物，以下两者功能相同，使用上下文限定[A :Ordering]之后，方法内无法使用隐式参数名调用隐式参数，需要通过 implicitly[Ordering[A]]获取隐式变量，如果此时无法查找到对应类型的隐式变量，会发生出错误。

implicit val x = 1
val y = implicitly[Int]
val z = implicitly[Double]

3）实操

def f[A:Ordering](a:A,b:A) =implicitly[Ordering[A]].compare(a,b)
def f[A](a: A, b: A)(implicit ord: Ordering[A]) = ord.compare(a, b)

第五章 多范式的编程语言Scala

第五章 多范式的编程语言Scala

1. Scala入门

1.1 Scala概述

1.1.1 为什么学习Scala

1.1.2 Scala发展历史

1.1.3 Scala与Java的关系

1.1.4 Scala语言特点

1.2 HelloWorld案例

1.2.1 HelloWorld

1.2.1 HelloWorld反编译

2. Scala变量和数据类型

2.1 注释

2.2 变量和常量

2.2.1 基本语法

2.2.2 案例实操

2.3 标识符的命名规范

2.3.1 命名规则

2.3.2 案例实操

2.4 字符串输出

2.4.1 基本语法

2.4.2 案例实操

2.5 数据类型

2.5.1 Java数据类型

2.5.1 Scala数据类型

2.6 整数类型

2.7 浮点类型

2.8 字符类型（Char）

2.9 布尔类型：Boolean

2.10 Unit 类型、 Null 类型和 Nothing 类型

3. 运算符

3.1 算术运算符

3.2 关系运算符

3.3 逻辑运算符

3.4 赋值运算符

3.5 位运算符

3.6 运算符本质

4. 流程控制

4.1 分支控制 if-else

4.2 嵌套分支

4.3 Switch 分支结构

4.4 For 循环控制

4.5 While 和 do…While 循环控制

4.6 循环中断

5. 函数式编程

5.1 函数基础

5.1.1 函数基本语法

5.1.2 函数和方法的区别

5.1.3 函数定义

5.1.4 函数参数

5.1.4 函数至简原则

5.2 函数高级

5.2.1 高阶函数

5.2.2 匿名函数

5.2.3 高阶函数实例

5.2.4 函数柯里化&闭包

5.2.5 递归

5.2.6 控制抽象

5.2.7 惰性加载

6. 面向对象

6.1 Scala 包

6.1.1 包的命名

6.1.2 包说明（包语句）

6.1.3 包对象

6.1.4 导包说明

6.1.5 访问权限

6.2 类和对象

6.2.1 定义类

6.2.2 属性

6.2.3 方法

6.2.4 创建对象

6.2.5 构造器

6.2.6 构造器参数

6.3 封装

6.4 继承和多态

6.5 抽象类

6.5.1 抽象属性和抽象方法

6.5.2 匿名子类

6.6 单例对象（伴生对象）

6.6.1 单例对象语法

第五章多范式的编程语言Scala

第五章多范式的编程语言Scala