Scala语法(一) 基础语法(变量&常量&判断&循环&数组&集合)

一时失言乱红尘 2022-02-13 17:45 281阅读 0赞

### 前言 ###

在前面的章节中, 我们介绍了如何在Eclipse内安装Scala环境. 本章开始, 我们将讲解下Scala的基本语法.

PS: 1. 个人虽然没有想转Scala语言开发的思想, 但是近来Scala语言被各种媒体炒的火热. 了解下总没有坏处. 就个人而言, 还是非常喜欢Java的简洁语法的.  
2. 另在学习过程中, Scala经常会去调用Java的语法. 个人感觉, Scala在某些方面做的仍然还没有到位和完全. 但是, 对于Spark等的大数据开发, Scala或许是一门不错的语言.  
3. Eclipse中的Scala IDE(`Oxygen`)做的仍然不是非常完善. 最需要的查看Scala内的源码的功能缺失, 后期Scala的开发可能会转向使用IDEA进行开发.(虽然, 个人非常不喜欢IDEA那些花里胡哨的所谓自动化功能.)  
4. 本文所涉及的代码, 都可以在我的github项目的https://github.com/SeanYanxml/arsenal 的 `arsenal-scala/quick-scala`下找到.

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### 前置准备 ###

[Eclipse Scala环境的配置][Eclipse Scala] 根据上述的文章配置好相关的开发环境. (IDEA略过此步骤)

Maven的`Pom.xml`文件依赖. 由于之前的Maven创建模板内, Scala的某些依赖的版本号已经不适合个人使用的版本. 个人将其替换成了相应的版本. 读者可以根据个人需要, 从 [https://mvnrepository.com/][https_mvnrepository.com] 上查询并选择需要的版本.

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
    	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
    	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/maven-v4_0_0.xsd">
    	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
    	<groupId>com.yanxml</groupId>
    	<artifactId>quick-scala</artifactId>
    	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
    	<name>${project.artifactId}</name>
    	<description>My wonderfull scala app</description>
    	<inceptionYear>2010</inceptionYear>
    	<licenses>
    		<license>
    			<name>My License</name>
    			<url>http://....</url>
    			<distribution>repo</distribution>
    		</license>
    	</licenses>
    
    	<properties>
    		<maven.compiler.source>1.8</maven.compiler.source>
    		<maven.compiler.target>1.8</maven.compiler.target>
    		<encoding>UTF-8</encoding>
    		<scala.tools.version>2.11</scala.tools.version>
    		<scala.version>2.11.8</scala.version>
    	</properties>
    
    	<dependencies>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>org.apache.commons</groupId>
    			<artifactId>commons-lang3</artifactId>
    			<version>3.7</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.scala-lang</groupId>
    			<artifactId>scala-library</artifactId>
    			<version>${scala.version}</version>
    		</dependency>
    
    
    
    		<dependency>
    			<groupId>org.scala-lang</groupId>
    			<artifactId>scala-library</artifactId>
    			<version>2.11.8</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.scala-lang</groupId>
    			<artifactId>scala-compiler</artifactId>
    			<version>2.11.8</version>
    		</dependency>
    		<dependency>
    			<groupId>org.scala-lang</groupId>
    			<artifactId>scala-reflect</artifactId>
    			<version>2.11.8</version>
    		</dependency>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>org.scala-lang</groupId>
    			<artifactId>scala-actors</artifactId>
    			<version>2.11.8</version>
    		</dependency>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>junit</groupId>
    			<artifactId>junit</artifactId>
    			<version>4.11</version>
    			<scope>test</scope>
    		</dependency>
    		
    		
    		<dependency>
    			<groupId>org.scalatest</groupId>
    			<artifactId>scalatest_2.11</artifactId>
    			<version>3.0.0-M16-SNAP6</version>
    			<scope>test</scope>
    		</dependency>
    
    		<dependency>
    			<groupId>org.scalatest</groupId>
    			<artifactId>scalatest_${scala.tools.version}</artifactId>
    			<version>3.0.0-M16-SNAP6</version>
    			<scope>test</scope>
    		</dependency>
    
    		
    		<dependency>
    			<groupId>org.apache.spark</groupId>
    			<artifactId>spark-core_2.11</artifactId>
    			<version>2.2.1</version>
    		</dependency>
    
    		
    		
    		<dependency>
    			<groupId>com.typesafe.akka</groupId>
    			<artifactId>akka-actor_2.11</artifactId>
    			<version>2.3.14</version>
    		</dependency>
    		
    		<dependency>
    			<groupId>com.typesafe.akka</groupId>
    			<artifactId>akka-remote_2.11</artifactId>
    			<version>2.3.14</version>
    		</dependency>
    
    	</dependencies>
    
    	<build>
    		<sourceDirectory>src/main/scala</sourceDirectory>
    		<testSourceDirectory>src/test/scala</testSourceDirectory>
    		<plugins>
    			<plugin>
    				
    				<groupId>net.alchim31.maven</groupId>
    				<artifactId>scala-maven-plugin</artifactId>
    				<version>3.1.3</version>
    				<executions>
    					<execution>
    						<goals>
    							<goal>compile</goal>
    							<goal>testCompile</goal>
    						</goals>
    						<configuration>
    							<args>
    								<arg>-make:transitive</arg>
    								<arg>-dependencyfile</arg>
    								<arg>${project.build.directory}/.scala_dependencies</arg>
    							</args>
    						</configuration>
    					</execution>
    				</executions>
    			</plugin>
    			<plugin>
    				<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
    				<artifactId>maven-surefire-plugin</artifactId>
    				<version>2.13</version>
    				<configuration>
    					<useFile>false</useFile>
    					<disableXmlReport>true</disableXmlReport>
    					
    					
    					<includes>
    						<include>**/*Test.*</include>
    						<include>**/*Suite.*</include>
    					</includes>
    				</configuration>
    			</plugin>
    		</plugins>
    	</build>
    </project>

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### 正文 ###

从本节开始, 我们正式介绍Scala的语法.

本章主要介绍如下几个方面:

*  QuickStart - HelloWorld
 *  常量&变量
 *  判断(if)
 *  循环(while/for/map)
 *  数组(Array)
 *  元组(Tuple)
 *  集合(Map&List&Set)

##### HelloWorld #####

在进行学习之前, 先使用`HelloWorld`小程序判断当前的编译器环境是否配置完毕.

在Scala中, 主要有2种方式创建静态的Main方法. `def main`&`extends scala.APP`.

另外值得一提的是, 这边使用的是`object`的前缀, 千万不要使用`class`前缀. 这是初学者非常容易犯的错误.(笔者当初就因为这个问题, 以为是IDE环境的问题, 绕了好久. 希望各位引以为戒.)

object App {
        
      def main(args : Array[String]) {
        println( "Hello World!" )
      }
    }

object HelloWorld extends App{
      println("HelloWorld")
    }

##### 常量&变量 #####

在Scala中, 与Java一样. 也有8种基本数据类型, 但是不存在向Java内的那么复杂. 即不存在`基础类与封装类(int & Integer)`的区别. 而是统一的使用基础类.(`Byte` `Short` `Int` `Long` `Float` `Double` `Char` `Boolean`)

常量的定义使用`val`关键字, 变量的定义使用`var`关键字. 在定义的过程中, 可以直接指定`变量&常量`的数据类型, 也可以不进行指定, 由系统自动识别装配.(`var hello = "123"`/ `var hello2:String = "hello"`)

@Test
      // 常见的变量与常量类型
      def variable(){
        // 常量
        // 使用val修饰的变量值是不可变的,相当于java里用final修饰的变量.
          val a = 1
        // false. val can not change.
    	//  a = 2
          
          // 变量
          // < var a = xx >. scala会自动推断变量的类型.
          // < var a : type(Int,String,...) >. 可以通过值得scala变量的类型.
          var b1 = 1
          var b2: String = "hello"  
      }

##### 判断(if) #####

`Scala`内的`if`判断与`Java`中的类似. 但是表达式更加的泛化, 并且可以直接赋值给变量. 并且`if`内的返回值可以是多种数据类型的.(详间下方`Scala`示例.)

# Java
    int a=0;
    if(a>0){
    	a++;
    }else{
    	a--;
    }

# Scala
     def ifelse(){
        println("if---else---test")
        val x =  1
        // 判断x的值 返回值给y
        val y = if(x>0) 1 else -1
        println(y)
    
        // 支持混合类型表达式
        val z = if(x>2) 1 else "error"
        println(z)
        
        // 缺失else 相当于if(x>2) else()
        val m = if(x>2) 1
        println(m)
        
        // scala中有个Unit类, 相当于Java中的void.
        val n = if(x>2) 1 else()
        println(n)
        
        val k = if(x<0) 0 else if(x>2) 1 else -1
        println(k)
      }

##### 代码块(Block) #####

在`Java`中, 代码块是由`{}`中的代码体. 在`Scala`内也是如此. 唯一不同的是, `Scala`内的代码体是可以赋值的.

# Java
    public static void main(String[]args){
    	int a=0;
    	int b=0;
    }

# Scala
     @Test
      // 块表达式(如何确定block的返回值?)
      def block(){
         println("block---test")
         val x = 0
         val result = {
           if (x>0) -1 else 1
         }
         println(result)
      }

##### 循环(For&While) #####

在Java内, 我们经常使用`while`/`do-while`/`for`三种循环体. 在Scala内, 我们也可以使用. 但是Scala中, 更经常使用`for`和`map()`函数进行循环操作.

# java
    public static void main(String []args){
    	int a=2;
    	while(a>0){
    		a++;
    	}
    
    	do{
    		a++;
    	}while(a>0)
    
    	for(int i=a;i>0;i++){
    		a++;
    	}
    }

# Scala
    @Test
      // 常见的for循环
      def forcycle(){
        println("for---cycle---test")
    
        // 遍历 to 是一个方法 
        1 to 10
        for(i <- 1 to 10){print(i)}
        println()
        
        // 数组的定义 (相当于使用数组的Object方法 也就是静态方法)
        val arr = Array("a","b","c")
        for(a<-arr){print(a)}
        println()
        
        // 循环带条件, 主要if判断前没有分号
        for(i<- 1 to 3; j<- 1 to 3 if i !=j){
          print(10*(i)+j+" ")
        }
        println()
         
        //for推导式: for的循环的循环体以yield开始, 该循环会构建出一个集合
        // 每次迭代生成集合的一个值
        val v = for(i<-1 to 10) yield i *10
        println(v)
        
        1.to(10).map(_*10)
        
        // 遍历数组
        val arr2 = Array(1,2,3)
        val t = for(i<-arr2) yield i*2
        println(t)
        
        
        // 偶数 奇数获取
        val arrTmp = Array(1,2,3,4,5,6,7,8)
        val arrResult = for(i<-arrTmp){if(i%2==0) i else()}
        val arrResult2  = for(i<-arrTmp ; if(i%2==0)) yield i
        val arrResult3  = for(i<-arrTmp ; if(i%2==0)) i
        val arrResult4 = arrTmp.filter(_%2==0)
        
        for(i <- 1 to arrTmp.length) print(arrTmp(i))
        
        for(i <- 0 until arrTmp.length) println(arrTmp(i))
        
      }

[Scala do…while 循环][Scala do_while]

##### 数组&元组 #####

Scala内的数组与Java内数组的定义略有不同. 且插入和删除操作也非常不一样. Scala内通过`+`和`-`来进行末尾增加和删除单个元素; `++`来增加集合元素. 当然也可以通过`insert()`和`remove()`函数进行插入和删除多个元素.

#Java
    public static void main(String []args){
    	String []array1= {"1","2","3"};
    	String []array2 = new String[10];
    	// 循环遍历1
    	for(String str:array2){
    	}
    	// 循环遍历2
    	for(int i=0;i<array2.length;i++){
    	}
    }

# Scala
      
      @Test
      def initArray(){
        // Test1
         // 初始化一个长度为8的定长数组, 所有元素均为0
        val array1 = new Array[Int](10)
        // 直接打印定长数组, 内容为数组的hashcode值
        println(array1)
        // 将数组转换为缓冲, 可以看到数组内的内容
        // to buffer 将数组转换为缓冲
        println(array1.toBuffer)
        
        // Test2
        // 使用静态方法创建
        val array2 = Array[Int](10)
        println(array2.toBuffer)
        
        // Test3
        val array3 = Array("Hadoop","Strom","Spark")
        println(array3(1))
        
        // 变长数组
        // 如果想使用数组缓冲,需要导入 import scala.collection.mutable.ArrayBuffer包
        val arrayBuffer1 = ArrayBuffer[Int]()
        // 尾部追加一个元素 +=尾部追加元素
        arrayBuffer1 += 1
        // 尾部追加多个元素
        arrayBuffer1 += (2,3,4,5)
        // 追加一个数组 ++=
        arrayBuffer1 ++= Array(6,7)
        // 追加一个缓冲数组 ++=
        arrayBuffer1 ++= ArrayBuffer(8,9) 
        // 打印缓冲
        println(arrayBuffer1)
        
        // 指定位置添加元素
        val arrayBuffer2 = ArrayBuffer[Int]()
        arrayBuffer2 += (1,2,3)
        // 在数组角标为0的位置 开始插入2个元素
        arrayBuffer2.insert(0, -1,0)
        // 在数组角标位置为8的位置删除2个雅俗
        arrayBuffer2.remove(1,2)
        
      }
      
      /**
       * 遍历数组的方式主要有2种
       * 1. for循环
       * 2. 使用until生成角标, 0 until 10 (包含0不包含10 前封后开)
       * 3. map方法
       * */
      @Test
      def foreachArray(){
        // 初始化
        val array = Array(1,2,3,4,5,6)
        
        // 使用for循环
        for(i <- array){
          print(i)
        }
        
        // 使用角标 (有时候需要获取数组的下标)
        // .reverse可以将其进行反转
        for(i<-(0 until array.length)){
          print(array(i))
        }
        
        // 倒转遍历数组
        for(i<-(0 until array.length).reverse){      
        }
        
        // map方式
        // 方法转换为一个函数
        array.map(println(_))
    
      }
      
      /**
       * 转换数组, 生成一个新的数组
       * 1. yield方式
       * 2. map方法.
       * */
      @Test
      def swapArray(){
        val array = Array(1,2,3,4,5)
        
        // 偶数取出来 乘以10
        val arrayOdd = for(i<- array;if i%2==0)yield i*10
        println(arrayOdd.toBuffer)
        
        
        // map 方式的隐式函数 (一步一步的简化方式)
        array.map((x:Int)=>x*10)
        array.map(x=>x*10)
        array.map(_*10)
        
        val arrayOddMap = array.filter(_%2==0).map(_*10)
        println(arrayOddMap.toBuffer)
        
      }
      
      /**
       * 与Array相关的其他方法.
       * 
       * */
      @Test
      def otherArrayFunction(){
         val array = Array(1,3,2,5,5)
    
         // 求和运算
         array.sum
         
         // 排序
         array.sorted
         
         // 倒叙
         array.sorted.reverse
         
         array.sortBy(x=>x)
         
         // 降叙
         array.sortWith(_>_)
         
         // 升序
         array.sortWith(_<_)
         
         // 写成方法体
         array.sortWith((x,y) => (x>y))
         array.sortWith((x,y) => (x<y))
      }

##### 元组 #####

数组中的元素都是相同元素. 但是要应对不同元素组成的集合. 这在Scala内提供了新的数据集合:`元组`.

@Test
        def initTuple(){
          // Tuple的三个值可以不相同.
          val tuple1 = (1,"Spark",2.0)
          // 映射和Map是特殊的元组 也就是对偶元组
          
          val pairTuple = ("T",5)
          
          var m = Map(("b",2),("a",10))
          m += pairTuple
          m += (("A",1),("B",2))
          
          // x y z的方式取值
          val tupleXYZ, (x,y,z) = (1,"Spark",2.0)
          
          
          val array = Array(("a",1),("b",2))
          // 转换为对偶元组
          array.toMap
          
          // 拉链操作
          val arrayZip1 = Array("a","b","c")
          val arrayZip2 = Array("1","2","3","4")
          // 拉链对应转换. 但是有多的元素则不会再使用.
          arrayZip1.zip(arrayZip2)
        }

##### 集合 #####

Scala内的常用集合除了`数组`和`元组`外, 还有`List`、`Map`和`Set`.  
值得一提的是, Scala内有可变集合`import scala.collection.mutable.HashSet`与不可变集合`import scala.collection.immutable.HashSet`.不可变集合多用于多线程中的某些数据的共享.  
其基本使用主要如下所示:

/**
     * Scala 的集合三大类型: 序列 Seq 集Set 映射Map.
     * 所有的集合都扩展自Iterable特质.
     * 在Scala中集合有可变(mutable)和不可变(immutable)两种类型.
     * immutable类型的集合初始化后即不可改变.(与val关键字不同. 主要用于多线程的常量场景.)
     * 
     * 
     * */
    class QuickCollection {
      
        // Sequence 序列相关操作 
        @Test
        def immutableListOperation(){
          val list = List(1,2,3)
          
          // 使用ListBuffer
          val listBuffer = ListBuffer(1,2,3)
          listBuffer(1) = 200
          val newListBuffer = listBuffer.map(_*10)
          
          
          // 其他操作
          val list1 = List(1,2,3)
          val list2 = 0::list1
          val list3 = list1.::(0)
          val list4 = 0+:list1
          val list5 = list1.+:(0)
          
          // 将一个元素加入到list后面形成新的集合
          val lsit6 = list1 :+3
          
          val list0 = List(4,5,6)
          // 两个集合合并成为新的集合
          val list7 = list1++list0
          val list8 = list1 ++: list0
          
        }
        
        @Test
        def mutableListOperation(){
          // 构建一个可变列表, 初始有三个元素1,2,3
          val list0 = ListBuffer[Int](1,2,3)
          
          // 创建一个空的可变列表
          val list1 = new ListBuffer[Int]
          // 向list1中追加元素, 注意没有生成新的集合
          list1 += 4
          list1.append(5)
          list1.append(1,2,3,4,5)
          
          list1 ++= list0
          
          val list2 = list1 ++ list0
          
          
          
          list0 ++= list1
        }
        
        // HashSet 也有Immutable与Muttable 可变与不可变的两个版本.
        @Test
        def immuttableSetOperation(){
          val set1 = new HashSet[Int]()
          // 将元素与set1合并成为一个新的set
          val set2 = set1 +1
          // set中的元素不能重复
          
          val set3 = set1 ++ Set(5,6,7)
          val set0 = Set(1,2,3) ++ set1
          println(set0.getClass)
          
        }
        
        // 可变的set的相关操作
        @Test
        def muttableSetOperation(){
          // 创建一个可变的HashSet
          val set1 = new scala.collection.mutable.HashSet[Int]()
          // 向HashSet内添加元素
          set1 += 2
          // add等价于+=
          set1.add(4)
          
          set1 ++= Set(1,3,5)
          
          // 删除一个元素
          set1  -= 5
          set1.remove(2)
          println(set1)
        }
        
        // 不可变Map
        @Test
        def immutableMapOperation(){
          val map1 = new HashMap[String, Int]()
          
        }
        
        @Test
        def mutableMapOperation(){
           val map1 = new scala.collection.mutable.HashMap[String, Int]()
           // 向Map内添加元素
           map1("spark") =1
           map1 += (("hadoop",2))
           map1.put("storm", 3)
           println(map1)
           
           //从map中移除元素
           map1 -= "spark"
           map1.remove("hadoop")
           println(map1)
    
        }
    	  @Test
      def initMap(){
        // immutable 不可改变
        val map1 = Map("a"->1, "b"->2)
        
        // mutable 可以改变
        // import scala.collection.mutable.Map
        val map2 = Map("A"->1, "B" ->2)
        // 访问和修改映射中的值
        map2("A")=2
        map2("C")=100
        
        map2+=("D"->999)
        map2+=(("F",2))
        
        //import java.util.HashMap
        // 载入Java的HashMap
        val hm = new HashMap()
        
        val map3 = Map(("a",1),("B",2))
        
        map3.getOrElse("C", "123")
      }
    }

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### Reference ###

\[1\]. [Scala 教程][Scala]  
\[2\]. [Scala：HelloWorld][Scala_HelloWorld]  
\[3\]. [Scala(二) 基础语法][Scala_]

[Eclipse Scala]: https://blog.csdn.net/u010416101/article/details/89250222
[https_mvnrepository.com]: https://mvnrepository.com/
[Scala do_while]: https://www.runoob.com/scala/scala-loop-types.html
[Scala]: https://www.runoob.com/scala/scala-tutorial.html
[Scala_HelloWorld]: https://www.cnblogs.com/happyframework/p/4197775.html
[Scala_]: https://blog.csdn.net/vbirdbest/article/details/88769586?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg#commentBox