Scala-基础知识

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2021-09-29 16:56 560阅读 0赞

**1.var，val和def三个关键字之间的区别？**

1.  Scala声明变量有两种方式，一个用val，一个用var。
    
    val / var 变量名 : 变量类型 = 变量值。
    
    val定义的值是不可变的，它不是一个常量，是不可变量，或称之为只读变量。
    
    var 定义变量，val定义不可变量（val是java的final不可变变量，var是java的普通变量），变量和常量类型可以省略不写，自动推断；在main函数里，val和var仅声明变量；在class类定义里，val和var是先声明field存储空间，然后分别为他们定了同名的方法；
    
    var 变量定义了 同名方法（类似getter） 来获取它的变量值，同时提供了修改变量值的方法（类似于setter）
    
    var 修饰的对象引用可以改变，val 修饰的则不可改变，但对象的状态是可以改变的
    
    在应用过程中，尽可能地使用不可变变量。变量类型可以省略，解析器会根据值进行推断。val和var声明变量时都必须初始化。
    
    用def定义的成员变量，不具备setter和getter方法
    
    def 定义函数时，每一次重新获得一个函数
    
    `def 函数名(参数名1: 参数类型1, 参数名2: 参数类型2) : 返回类型 = {函数体}`
    
    def 和 val的关系是call-by-name和call-by-value的关系，def对应的是by-name，val对应的是by-value
    
    其中：call-by-value是在调用函数之前计算；call-by-name是在需要时计算
    
    还有一个lazy val（惰性val）声明，当需要计算时才使用，避免重复计算
2.  **trait（特质）和abstract class（抽象类）的区别？**
    
    trait:
    
    Scala Trait(特征) 相当于 Java 的接口，实际上它比接口还功能强大。
    
    与接口不同的是，它还可以定义属性和方法的实现。
    
    一般情况下Scala的类可以继承多个Trait，从结果来看是实现了多重继承。Trait(特征) 定义的方式与类类似，但它使用的关键字是 trait。
    
    特质是一些字段和行为的集合，可以扩展或混入（mixin）类中，通过with关键字，一个类可以扩展多个特质。
    
    1.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。
    
    2.如果需要构造函数参数，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。
    
    abstract class:
    
    抽象类定义了一些方法但没有实现他们。取而代之的是有扩展抽象类的子类定义这些方法。不能创建抽象类的实例。
    
    在Scala中重写一个非抽象方法必须使用override修饰符。调用超类的方法就如Java一样，使用super关键字。
3.  **object和class的区别？**
    
    object：
    
    Scala中没有静态修饰符，static，在object下的成员全部都是静态的，如果在类中声明了与该类相同的名字的object则该object是该类的“半生对象”。
    
    所以在scala中用object来实现这些功能，直接用对象名调用的方法都是采用这种实现方式，例如Array.toString。对象的构造器在第一次使用的时候会被调用，如果一个对象从未被使用，那么他的构造器也不会被执行；对象本质上拥有类（scala中）的所有特性，除此之外，object还可以一扩展类以及一个或者多个特质，object不能提供构造器参数，object必须是无参的，main方法都必须在object中被调用，提供程序的主入口。
    
    可以理解把类中的static集中放到了object对象中，伴生对象和类文件必须是同一个源文件，可以用伴生对象做一些初始化的操作。
    
    class：
    
    和java中的class类似。在Scala声明private变量会Scala编译器会自动生成get,set,在Scala中变量是需要初始化的，如果不声明private默认是public的
    
    trait：
    
    在java中可以通过interface实现多重继承，在Scala中可以通过特征（trait）实现多重继承，不过与java不同的是，
    
    它可以定义自己的属性和实现方法体，在没有自己的实现方法体时和java interface是等价的，在Scala中也是一般只能继承一个父类，可以通过多个with进行多重继承。
4.  **伴生对象是什么？**
    
    在Scala中，伴生对象就是与类名相同的对象。并且所在的类被称为伴生类。
    
    伴生对象可以访问类中的私有量，类也可以访问伴生对象中的私有方法，类似于Java类中的静态方法。伴生对象必须和其对应的类定义在相同的源文件。
5.  **Scala类型系统中Nil, Null, None, Nothing四个类型的区别？**
    
    Null是一个trait（特质），是所有引用类型AnyRef的一个子类型，null是Null唯一的实例。  
    Nothing也是一个trait（特质），是所有类型Any（包括值类型和引用类型）的子类型，它不在有子类型，它也没有实例，实际上为了一个方法抛出异常，通常会设置一个默认返回类型。  
    Nil代表一个List空类型，等同List\[Nothing\]  
    None是Option monad的空标识
6.  **Unit类型是什么？**
    
    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()。
7.  **Option类型的定义和使用场景？**
    
    Scala Option(选项)类型用来表示一个值是可选的（有值或无值)。
    
    Option\[T\] 是一个类型为 T 的可选值的容器： 如果值存在， Option\[T\] 就是一个 Some\[T\] ，如果不存在， Option\[T\] 就是对象 None 。
    
    Option 有两个子类别，一个是 Some，一个是 None，当他回传 Some 的时候，代表这个函式返回一个 String，可以通过 get() 这个函式拿到那个 String，如果返回的是 None，则代表没有字符串。
    
    <table> 
     <thead> 
      <tr> 
       <th align="center">序号 <br></th> 
       <th align="left">方法及描述</th> 
      </tr> 
     </thead> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td align="center">1</td> 
       <td align="left"><strong>def get: A</strong>获取可选值</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">2</td> 
       <td align="left"><strong>def isEmpty: Boolean</strong>检测可选类型值是否为 None，是的话返回 true，否则返回 false</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">3</td> 
       <td align="left"><strong>def productArity: Int</strong>返回元素个数， A(x_1, …, x_k), 返回 k</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">4</td> 
       <td align="left"><strong>def productElement(n: Int): Any</strong>获取指定的可选项，以 0 为起始。即 A(x_1, …, x_k), 返回 x_(n+1) ， 0 &lt; n &lt; k.</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">5</td> 
       <td align="left"><strong>def exists(p: (A) =&gt; Boolean): Boolean</strong>如果可选项中指定条件的元素存在且不为 None 返回 true，否则返回 false。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">6</td> 
       <td align="left">**def filter(p: (A) =&gt; Boolean): Option[A]**如果选项包含有值，而且传递给 filter 的条件函数返回 true， filter 会返回 Some 实例。 否则，返回值为 None 。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">7</td> 
       <td align="left">**def filterNot(p: (A) =&gt; Boolean): Option[A]**如果选项包含有值，而且传递给 filter 的条件函数返回 false， filter 会返回 Some 实例。 否则，返回值为 None 。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">8</td> 
       <td align="left"><code>def getOrElse[B &gt;: A](default: =&gt; B): B</code>如果选项包含有值，则传递给函数 f 处理后返回，否则返回 None</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">9</td> 
       <td align="left"><code>def foreach[U](f: (A) =&gt; U): Unit</code>如果选项包含有值，则将每个值传递给函数 f， 否则不处理。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">10</td> 
       <td align="left"><code>def getOrElse[B &gt;: A](default: =&gt; B): B</code>如果选项包含有值，返回选项值，否则返回设定的默认值。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">11</td> 
       <td align="left"><strong>def isDefined: Boolean</strong>如果可选值是 Some 的实例返回 true，否则返回 false。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">12</td> 
       <td align="left"><code>def iterator: Iterator[A]</code>如果选项包含有值，迭代出可选值。如果可选值为空则返回空迭代器。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">13</td> 
       <td align="left"><code>**def map[B](f: (A) =&gt; B): Option[B]**</code>如果选项包含有值， 返回由函数 f 处理后的 Some，否则返回 None</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">14</td> 
       <td align="left"><code>def orElse[B &gt;: A](alternative: =&gt; Option[B]): Option[B]</code>如果一个 Option 是 None ， orElse 方法会返回传名参数的值，否则，就直接返回这个 Option。</td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td align="center">15</td> 
       <td align="left"><strong>def orNull</strong>如果选项包含有值返回选项值，否则返回 null。</td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>
8.  **解释隐示参数的优先权**
    
    在函数或者方法中，定义一个用implicit修饰的参数，此时Scala会在作用域内尝试寻找一个指定类型的，用implicit修饰的对象，即隐式值，并注入参数。
    
    在Scala中implicit的功能很强大。当编译器寻找implicits时，如果不注意隐式参数的优先权，可能会引起意外的错误。因此编译器会按顺序查找隐式关键字。
    
    顺序如下：  
    （1）当前类声明的implicits ；  
    （2）导入包中的 implicits；  
    （3）外部域（声明在外部域的implicts）；  
    （4）inheritance  
    （5）package object  
    （6）implicit scope like companion objects
9.  **什么是函数柯里化？**
    
    高阶函数（函数的返回类型是函数）的简化，是高阶函数的一种定义方式。
    
        def fun3(a: Int, b: Int)(c: Int, d: Int): Int = {
            a + b + c + d
          }
          println(fun3(1,2)(2,3))
10. **什么是高阶函数？**
    
    就是操作其他函数的函数
    
    1.函数的参数是函数，
    
    2.或者函数的返回类型是函数（必须显示的写出方法的返回值类型），
    
    3.或者函数的参数和函数的返回类型是函数的函数。
11. **yield如何工作？**
    
    yield用于循环迭代中生成新值，yield是comprehensions的一部分，是多个操作（foreach, map, flatMap, filter or withFilter）的composition语法糖。comprehension（推导式）是若干个操作组成的替代语法。如果不用yield关键字，comprehension（推导式）可以被forech操作替代，或者被map/flatMap，filter代替。
12. **偏应用函数和偏函数的区别**
    
    偏函数：
    
    是一个数学概念它不是"函数"的一种, 它跟函数是平行的概念。  
    Scala中的Partia Function是一个Trait，其的类型为PartialFunction\[A,B\]，其中接收一个类型为A的参数，返回一个类型为B的结果。
    
    偏函数内部有一些方法，比如isDefinedAt、OrElse、 andThen、applyOrElse等等。
    
    偏应用函数：
    
    偏应用函数是一种表达式，不需要提供函数需要的所有参数，只需要提供一部分，或不提供所需参数。是一个逻辑上概念。
    
    偏应用函数类似于柯里化。
13. **case class （样本类）是什么？**

用于描述不可变的值对象(`Value Object`)。

Scala的case Class就是在普通的类定义前加case这个关键字，然后可以对这些类来模式匹配。case Class支持模式匹配：

样本类`JsBoolean`是一个持有`Boolean`值的`JSON`对象

判断一个对象是否是某个类的对象，跟Java一样可以使用isInstanceOf。

样本类的特点：

*  隐式地声明字段为`val`；
 *  自动混入特质`ProductN`；
 *  自动地生成`equals, canEqual, hashCode, toString, copy`等方法；
 *  伴生对象中自动生成`apply, unapply`方法。

不过，样本类扩大了类的空间及其对象的大小。

样本类是一种特殊的类，它经过优化以被用于模式匹配。

一个模式匹配包含了一系列备选项，每个都开始于关键字case。每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式，在模式匹配过程中被计算。

package com.stu.array
    
    object CaseClass {
    
      def main(args: Array[String]): Unit = {
        println(cal("+"))
    
        prtList(List(0, 1))
    
        println(prtType("abc"))
        println(prtType(Map(1 -> 1)))
      }
    
      def cal(exp: String): Int = {
        val add = "+"
        val result = 1
        exp match {
          case "+" => result + 2 //常量模式仅仅匹配自身
          case "-" => result - 2
          case "*" => result * 2
          case "/" => result / 2
          case add => result + 2 //变量模式可以匹配任意对象
          case _ => result //通配模式匹配任意对象
        }
      }
    
      //序列模式
      def prtList(list: List[Int]) = list match {
        case List(0, _, _) => println("this is a list") //序列模式，可以匹配List或者Array
        case List(1, _*) => println("this is a list, too") //匹配一个不指定长度的序列
        case _ => println("other")
      }
    
      //元组模式
      def prtTuple(tup: Any) = tup match {
        case (0, _, _) => println("this is a tuple") //元组模式
        case _ => println("other")
      }
    
      //类型模式，可以用在类型测试和类型转换
      def prtType(x: Any) = x match {
        case s: String => s.length
        case m: Map[_, _] => m.size
        case _ => 1
      }
    }