Scala(2) 基础语法
2023-08-09 14:53:19 # Big Data # Scala

2. 变量和数据类型

2.1 注释

基本语法

  • 单行注释：//

  • 多行注释：/* */

  • 文档注释：/**

    ​ *

    ​ */

注意事项

Scala注释使用和Java完全一样

2.2 变量和常量

基本语法

  • var 变量名 [: 变量类型] = 初始值

  • val 常量名 [: 常量类型] = 初始值

  • 能用常量的地方不用变量

注意事项

  • 声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导
  • 类型确定后不可修改
  • 变量声明时，必须要有初始值

  • 在声明/定义变量时，可以使用var或者val来修饰，var修饰的变量可变，val修饰的变量不可变

  • 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(字段)是可以改变的

    • 类构造方法中的属性加上var/val才能被访问到，能否改变也取决于此
    • 类属性也可以写在字段中，构造方法形如def this(..) {}
    class Student(name: String, var age: Int) { }

    var alice = new Student("alice", 20)
    alice = new Student("Alice", 21)
    alice = null

    val bob = new Student("bob", 23)
    bob.age = 24

2.3 标识符的命名规范

命名规则

Scala中的标识符声明，基本和Java一致，但是细节上会有所变化，有以下三点

  • 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关键字也可以

2.4 字符串输出

基本语法

  • 字符串间用 + 号连接，* 表示复制
  • printf用法：通过 % 传值
  • 字符串模板(插值字符串)：通过 $ 获取变量值

案例实操

val name: String = "tony"
val age: Int = 18

// 字符串用 + 连接, *可用来复制
println(name * 3 + " " + age)

// printf
printf("name = %s age = %d\n", name, age)

// 字符串, 通过$引用
println(s"name = ${name} age = ${age + 2}")

/* 使用多行字符串时, 用三个双引号包围即可
   输入的内容如果因为带有空格、\t导致每一行的开始位置不能对齐
   可以应用scala的stripMargin方法, 在scala中的stripMargin默认使用"|"作为连接符
   在多行换行的行头前加一个"|"即可
 */
val str =
    """hello
      |    world
      |""".stripMargin
println(str)

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2.5 控制台输入

基本语法

  • StdIn.readLine()
  • StdIn.readInt()
  • StdIn.readDouble()
  • …

案例实操

println("input name:")
val name = StdIn.readLine()
println("input age:")
val age = StdIn.readInt()
println("input sal:")
val sal = StdIn.readDouble()

println(
    s"""name = ${name}
       |age = ${age}
       |sal = ${sal}
       |""".stripMargin)

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2.6 读写文件

基本语法

  • Source.fromFile("...")
  • new PrintWriter(new File("..."))

案例实操

// 从文件读取
val source = Source.fromFile("src/main/resources/test.txt")
source.foreach(print)
source.close()

// 将数据写入文件
val writer = new PrintWriter(new File("src/main/resources/output.txt"))
writer.write("hello scala from java writer")
writer.close()

2.7 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的值类型，自动转换(隐式转换)，图中虚线
  • Scala 中的 StringOps 是对 Java 的 String 的增强
  • 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，只是一个关键词
  • 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
  • Long 需要在数字后加 L，同理，Float 类型需要加 F

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2.8 Unit、Null、Nothing

基本说明

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)

案例实操

  1. Unit 类型用来标识过程，也就是没有明确返回值的函数。

    Unit 类似于 Java 里的 void。Unit只有一个实例————()，这个实例也没有实质意义

    def main(args: Array[String]): Unit = {
        def sayOk : Unit = {}
        println(sayOk)
    }

    //输出()

  2. 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)

    var cat = new Cat()
    cat = null // 正确

    var n1: Int = null // 错误
    println("n1: " + n1)

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  3. 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。

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

2.9 类型转换

2.9.1 数值类型自动转换

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基本说明

  • 自动提升原则：有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成精度大的那种数据类型，然后再进行计算

  • 把精度大的数值类型赋值给精度小的数值类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转换。

  • Byte，Short和Char不会相互自动转化

  • Byte，Short和Char三者可以计算，计算时首先转换为Int类型

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    扩展

    def main(args: Array[String]): Unit = {
        // 00000000 00000000 00000000 10000010
        var n: Int = 130 
        // 10000010
        var b: Byte = n.toByte
        println(b) // -126
    }

2.9.2 强制类型转换

基本说明

自动类型转换的逆过程，将精度大的数值类型转换为精度小的数值类型。使用时要加上强制转函数，但可能造成精度降低或溢出，格外要注意。

var num : Int = 2.7.toInt

注意事项

  • 将数据由高精度转换为低精度，就需要使用到强制转换
  • 强转符号只针对于最近的操作数有效，往往会使用小括号提升优先级

2.9.3 数值类型和String类型间转换

基本语法

  • 基本类型转String类型: 将基本类型的值+""即可
  • String类型转基本数值类型: s.toInt, s.toFloat, s.toDouble…

3. 运算符

大部分与Java相同，仅列举不同之处

3.1 关系(比较)运算符

  • 在 Scala 中，== 是类中定义的方法，其底层调用时，调用的是此类的 equals 方法

  • String 的 equals 方法比较的是两个对象的具体的值。

  • eq 方法比较的是两个对象的地址，其底层调用的是 Java 中的 == 比较运算符。

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val s1 = "abc"
    val s2 = new String("abc")

    println(s1 == s2) // true
    println(s1.equals(s2)) // true
    println(s1.eq(s2)) // false
}

3.2 赋值运算符

Scala 中没有 ++, — 操作符，可以通过 +=, -= 实现

3.3 三元运算符

Scala 中没有三元运算符 ?:，可以用if-else实现 val res = if (...) x else y

3.4 Scala运算符本质

Scala中其实是没有运算符的，所有的运算符都是方法，任何具有单个参数的方法都可以用作中缀运算符。

  • 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
def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 标准的加法运算
    val i: Int = 1.+(1)
    // 当调用对象的方法时, 点.可以省略
    val j: Int = 1 + (1)
    // 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
}

4. 流程控制

4.1 if-else

大部分与Java相同

不同点

Scala中if-else表达式其实是有返回值的，具体返回值取决于满足条件的代码体的最后一行

def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("input age:")
    val age = StdIn.readInt()
	// 如果返回值类型不一致，取他们共同的祖先类型
    val res: Any = if (age < 18) {
        "童年"
    } else if (age >= 18 && age < 30) {
        "中年"
    } else {
        100
    }
    println(res)
}

4.2 switch

Scala中没有Switch，而是使用模式匹配处理

4.3 for

4.3.1 范围数据循环(to)

基本语法

for (i <- 1 to 3) {
    println(i)
}
  • i 表示循环的变量，<- 表示为 i 赋值
  • i 从 1-3 循环，前后闭合

4.3.2 范围数据循环(until)

基本语法

for (i <- 1 until 3) {
    println(i)
}
  • i 从 1-2 循环，前闭后开

4.3.3 循环守卫

基本语法

for (i <- 1 to 3 if i != 2) {
     println(i)
}
  • 循环守卫，即循环保护式(条件判断式、守卫)。保护式为true才会进入循环体内部

4.3.4 循环步长(by)

基本语法

for (i <- 1 to 10 by 3) {
    println(i)
}
// 1 4 7 10

4.3.5 嵌套循环

基本语法

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)
	}
}

4.3.6 引入变量

基本语法

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)
}

  • for推导式一行中由多个表达式时，要加 ; 隔断逻辑

  • for推导式有一个约定，当仅包含单一表达式时使用圆括号，否则一行一个表达式，并用花括号替代

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

4.3.7 循环返回值

基本语法

val res = for (i <- 1 to 10) yield i
println(res)

// 打印
// Vector(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
  • 将遍历过程中处理的结果返回到一个新的Vector集合，使用yield关键字
  • 开发中很少使用

案例实操

val res = for (i <- 1 to 10) yield {
    i * 2
}
println(res)

// Vector(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)

4.3.8 倒叙打印

基本语法

for (i <- 1 to 10 reverse) {
    println(i)
}

4.4 while、do..while

和Java相同

  • 与for不同，while没有返回值，即while语句的结果是Unit类型()

4.5 循环中断

基本说明

Scala内置控制结构去掉了break和continue，是为了更好地适应函数式编程，推荐使用函数式风格解决break和continue的问题。

Scala中使用breakable控制结构来实现break和continue功能

案例实操

  • 异常方式退出循环

    try {
        for (elem <- 1 to 10) {
            println(elem)
            if (elem == 5) throw new RuntimeException
        }
    } catch {
        case e: RuntimeException => e.printStackTrace()
    }

  • 采用Scala自带函数退出循环

    Breaks.breakable {
        for (elem <- 1 to 10) {
            println(elem)
            if (elem == 5) Breaks.break()
        }
    }

  • 对break进行省略

    breakable {
        for (elem <- 1 to 10) {
            println(elem)
            if (elem == 5) break
        }
    }
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