Scala，一门「特立独行」的语言！

入门 Spark 的路上很难不接触 Scala 。 Scala 似乎是为 java 提供了很多『类似函数式编程』的语法糖，这里记录一下这个语言独特的地方分享给读者朋友们。

文章目录

Scala 基本思想与注意事项
最基本的语法示例
- 类型的声明、控制结构（for、模式匹配、case）
- Scala 语法独特的地方
- Scala 的面向对象与一等公民“函数”
基本数据结构
- 注意事项与 Scala 奇技淫巧
- 关于数据结构的讨论（List or Array?）

参考资料主要有：

曹洁 . Spark大数据分析技术（Scala版）[M]. 北京航空航天大学出版社, 2021. ISBN：9787512433854
陈欢 , 林世飞 . Spark最佳实践[M]. 人民邮电出版社, 2016. ISBN：9787115422286

Scala 基本思想与注意事项

Sacla 即 Scalable Language ，正如其名，是一门可伸缩的编程语言：

基于 java 的虚拟机（ Scala 会被编译成 JVM 字节码）
但是既可以当脚本使用，又可以构造大型系统
是静态语言，但是可以像动态语言那样支持交互式编程
面型对象：每一个值都是对象，每一次运算都是一次方法调用
函数式编程：所有函数都是对象，函数是“一等公民”
Scala 中几乎一切都是表达式

scala 是解释器， scalac 是编译器；可以直接 scala test.scala ，也可以 scalac test.scala & scala test （先把源码编译为字节码，再把字节码放到虚拟机中解释运行）。还可用输入 scala 进入交换编程界面。

所以要注意的是，需要先安装 JDK ，并且设置好环境变量 JAVA_HOME 。此外，更加重要的是， Scala 小版本兼容：2.12.x 与 2.13.x 这两者不兼容，2.12.10 与 2.12.11 才兼容。

最基本的语法示例

类型的声明、控制结构（for、模式匹配、case）

// 变量
val two: Int = 1 + 1var one: Int = 1
var one: String = 'one'// 函数
def addOne(x: Int): Int = x + 1def add(x: Int, y: Int): Int = {x + y
}// 部分控制结构
var filename = if (!args.isEmpty) args(0)else "default.txt"for (i <- 1 to 4)println("iteration " + i)

1 to 4 是 [1,2,3,4] ，而 i until 4 是 [1,2,3] 。

关于 for 还有一些奇技淫巧。

// 多个区间
for (a <- 1 to 2; b <- 1 to 2) {println("a: " + a + ", b: " + b)
}
// 结果
a: 1, b: 1
a: 1, b: 2
a: 2, b: 1
a: 2, b: 2// 过滤器
val list1 = List(3, 5, 2, 1, 7)
for (x <- list1 if x % 2 == 1) print(" " + x)
// 3 5 1 7

关于模式匹配，则有更多奇技淫巧。这里我直接参考：scala中case的用法

// 一.简单匹配，值匹配：val bools = List(true, false)
for (bool <- bools) {bool match {case true => println("heads")case false => println("tails")case _ => println("something other than heads or tails (yikes!)")}
}import scala.util.Random
val randomInt = new Random().nextInt(10)
randomInt match {case 7 => println("lucky seven!")case otherNumber => println("boo, got boring ol' " + otherNumber)
}// 二. 类型匹配val sundries = List(23, "Hello", 8.5, 'q')
for (sundry <- sundries) {sundry match {case i: Int => println("got an Integer: " + i)case s: String => println("got a String: " + s)case f: Double => println("got a Double: " + f)case other => println("got something else: " + other)
}
}// 三 根据顺序匹配val willWork = List(1, 3, 23, 90)
val willNotWork = List(4, 18, 52)
val empty = List()
for (l <- List(willWork, willNotWork, empty)) {l match {case List(_, 3, _, _) => println("Four elements, with the 2nd being '3'.")case List(_*) => println("Any other list with 0 or more elements.")}
}// 四 case里面用 guard 的数组匹配val tupA = ("Good", "Morning!")
val tupB = ("Guten", "Tag!")for (tup <- List(tupA, tupB)) {tup match {case (thingOne, thingTwo) if thingOne == "Good" =>println("A two-tuple starting with 'Good'.")case (thingOne, thingTwo) =>println("This has two things: " + thingOne + " and " + thingTwo)}
}// 五 对象深度匹配case class Person(name: String, age: Int)
val alice = new Person("Alice", 25)
val bob = new Person("Bob", 32)
val charlie = new Person("Charlie", 32)
for (person <- List(alice, bob, charlie)) {person match {case Person("Alice", 25) => println("Hi Alice!")case Person("Bob", 32) => println("Hi Bob!")case Person(name, age) =>println("Who are you, " + age + " year-old person named " + name + "?")}
}// 六 正则表达式匹配val BookExtractorRE = """Book: title=([^,]+),\s+authors=(.+)""".r
val MagazineExtractorRE = """Magazine: title=([^,]+),\s+issue=(.+)""".rval catalog = List("Book: title=Programming Scala, authors=Dean Wampler, Alex Payne","Magazine: title=The New Yorker, issue=January 2009","Book: title=War and Peace, authors=Leo Tolstoy","Magazine: title=The Atlantic, issue=February 2009","BadData: text=Who put this here??"
)for (item <- catalog) {item match {case BookExtractorRE(title, authors) =>println("Book \"" + title + "\", written by " + authors)case MagazineExtractorRE(title, issue) =>println("Magazine \"" + title + "\", issue " + issue)case entry => println("Unrecognized entry: " + entry)}
}

关于 case ，我想强调其在“解包”中的应用：

dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90)
dict.foreach {case (k, v) => printf("grade of %s is %s/n", k, v)
}grade of Piper is 95
grade of Bob is 90

上述：使用了 foreach { case () => {} } ，注意 foreach 的大括号。与下面等效。

dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90)
dict.foreach (x => println(s"grade of ${x._1} is ${x._2}")
)grade of Piper is 95
grade of Bob is 90

Scala 语法独特的地方

无参数方法，调用时不用加括号：args.isEmpty。

def width: Int = if (height == 0) 0 else contents(0).lengthwidth  // 调用

for 中使用 <- ，相当于 Python 的 in 。
继承用关键字 extends ：class A(a: Int) extends B 。
单实例对象 / 静态成员变量与方法定义在 object 中：

object Timer {var count = 0def currentCount() : Long = {count += 1count}
}Timer.currentCount()  // 直接调用class Timer {...
}

函数返回不必非要加 return ，默认最后一个表达式。
函数式：匿名函数作为参数，并且还可以更简洁

val numbers = List(1, -3, -5, 9, 0)numbers.filter((x) => x > 0)
numbers.filter(x => x > 0)
numbers.filter(_ > 0)  // 一个参数且函数中仅被使用一次时

_ 具有特殊的意义与工作（占位）

// 部分应用函数
def adder(m: Int, n: Int) = m + nval add2 = adder(2, _: Int)  // add2: (Int) => Int = <function1>
add2(3)  // res1: Int = 5// 柯里化 currying
def curriedSum(x: Int)(y: Int) = x + y
curriedSum (1)(2)val onePlus = curriedSum(1)_  // 注意这里使用了 _
onePlus(2)// 模式匹配
var times = 1
times match {case 1 => "one"case 2 => "two"case _ => "other"
}

Scala 的面向对象与一等公民“函数”

(1).+(2)  // 3

如上，(1)是对象，.+(2)是方法调用。 Scala 中万物皆对象。

var increase = (x: Int) => x + 1

如上，函数是一等公民，可以赋值给变量。

基本数据结构

有以下概念：

不可变列表 List 与可变列表 ListBuffer
定长数组 Array 与变长数组 ArrayBuffer
不可变集合 Set 与可变集合 scala.collection.mutable.Set
映射 Map 与可变映射 scala.collection.mutable.Map
元组 Tuple

注意事项与 Scala 奇技淫巧

使用 until 是遍历数组的好办法，by 和 _* 特殊意义：

for (i <- 0 until.length) { }Array (1,3,5,7,9,11)  // 等价于
Array[Int](1 to 11 by 2:_*)  // _* 有种解包的意味

使用 yield 生成数组

val a = Array(1, 2, 3, 4)
val res1 = for (ele <- a) yield 2 * ele
// 2, 4, 6, 8

元组的下标从 1 开始

val person = (1, 2, "ABC")
person._1  // 1

拉链操作 zip

val symbols = Array("<", "-", ">")
val counts = Array(2, 10, 2)
val pairs = symbols.zip(counts)
// Array[(String, Int)] = Array((<, 2), (-, 10), (>, 2))
for ((s, n) <- pairs) print(s * n)
<<---------->>

Map 神奇操作

// 创建
val dict = Map("Piper" -> 95, "Bob" -> 90)
val kv   = Map(("Piper", 95), ("Bob", 90))// 取值
dict("Piper")// 合并 ++
dict ++ kv
dict.++(kv)// 添加 + ，删除 -
val n = dict + ("Tom" -> 91)
val l = dict - "Tom"

对于可变 Map ：

// += -=
dict += (("Tom", 91), ("Jerry", 87))
dict -= "Tom"
dict -= ("Jerry", "Bob")// ++= --= 与其他集合相联系
dict ++= List(("Tom", 91), ("Jerry", 87))
dict --= List("Jerry", "Bob")

:: 与 ::: 创建列表

1::3::5::Nil  // List[Int] = List(1, 3, 5)

注意 :: 是右结合的：(1::(3::(5::Nil))) 。

// ::: 用来连接列表
val L4 = L3 ::: List("Hadoop", "Hbase")

关于数据结构的讨论（List or Array?）

多用 List 而非 Array
列表的结构是递归的（即链表，linkedList），而数组是平等的

参考：

scala中List、Array、ListBuffer、ArrayList、Set、元组区别
Scala学习笔记5 （集合 Collections）