進(jìn)一步 Scala

本篇繼續(xù)上一篇對(duì) Scala 的整體介紹，本篇進(jìn)一步解釋 Scala 的一些高級(jí)特性，當(dāng)你學(xué)完本篇后，就有足夠的知識(shí)編寫(xiě)一些實(shí)用的 Scala 腳本應(yīng)用了。

第七步：使用類(lèi)型參數(shù)化數(shù)組

在 Scala 中你可以使用 new 來(lái)實(shí)例化一個(gè)類(lèi)。當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象的實(shí)例時(shí)，你可以使用數(shù)值或類(lèi)型參數(shù)。如果使用類(lèi)型參數(shù)，它的作用類(lèi)似 Java 或 .Net 的 Generic 類(lèi)型。所不同的是 Scala 使用方括號(hào)來(lái)指明數(shù)據(jù)類(lèi)型參數(shù)，而非尖括號(hào)。比如

val greetStrings =new Array[String](3)
greetStrings(0)="Hello"
greetStrings(1)=","
greetStrings(2)="world!\n"
for(i <- 0 to 2)
  print(greetStrings(i))

可以看到 Scala 使用[]來(lái)為數(shù)組指明類(lèi)型化參數(shù)，本例使用 String 類(lèi)型，數(shù)組使用()而非[]來(lái)指明數(shù)組的索引。其中的 for 表達(dá)式中使用到 0 to 2 ,這個(gè)表達(dá)式演示了 Scala 的一個(gè)基本規(guī)則，如果一個(gè)方法只有一個(gè)參數(shù)，你可以不用括號(hào)和. 來(lái)調(diào)用這個(gè)方法。因此這里的 0 to 2, 其實(shí)為（0）.to(2) 調(diào)用的為整數(shù)類(lèi)型的 to 方法，to 方法使用一個(gè)參數(shù)。

Scala 中所有的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型也是對(duì)象（和 Java 不同），因此 0 可以有方法（實(shí)際上調(diào)用的是 RichInt 的方法），這種只有一個(gè)參數(shù)的方法可以使用操作符的寫(xiě)法（不用.和括號(hào)），實(shí)際上 Scala 中表達(dá)式 1+2,最終解釋為 (1).+(2) + 也是 Int 的一個(gè)方法，和 Java 不同的是，Scala 對(duì)方法的名稱(chēng)沒(méi)有太多的限制，你可以使用符合作為方法的名稱(chēng)。

這里也說(shuō)明為什么 Scala 中使用（）來(lái)訪問(wèn)數(shù)組元素，在 Scala 中，數(shù)組和其它普遍的類(lèi)定義一樣，沒(méi)有什么特別之處，當(dāng)你在某個(gè)值后面使用（）時(shí)，Scala 將其翻譯成對(duì)應(yīng)對(duì)象的 apply 方法。因此本例中 greetStrings(1) 其實(shí)調(diào)用 greetString.apply(1) 方法。這種表達(dá)方法不僅僅只限于數(shù)組，對(duì)于任何對(duì)象，如果在其后面使用（）,都將調(diào)用該對(duì)象的 apply 方法。同樣的如果對(duì)某個(gè)使用（）的對(duì)象賦值，比如：

greetStrings(0)="Hello"

Scala 將這種賦值轉(zhuǎn)換為該對(duì)象的 update 方法， 也就是 greetStrings.update(0,”hello”)。因此上面的例子，使用傳統(tǒng)的方法調(diào)用可以寫(xiě)成：

val greetStrings =new Array[String](3)
greetStrings.update(0,"Hello")
greetStrings.update(1,",")
greetStrings.update(2,"world!\n")
for(i <- 0 to 2)
  print(greetStrings.apply(i))

從這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，數(shù)組在 Scala 中并不某種特殊的數(shù)據(jù)類(lèi)型，和普通的類(lèi)沒(méi)有什么不同。

不過(guò) Scala 還是提供了初始化數(shù)組的簡(jiǎn)單的方法，比如什么的例子數(shù)組可以使用如下代碼：

val greetStrings =Array("Hello",",","World\n")

這里使用（）其實(shí)還是調(diào)用 Array 類(lèi)的關(guān)聯(lián)對(duì)象 Array 的 apply 方法，也就是

val greetStrings =Array.apply("Hello",",","World\n")

第八步: 使用Lists

Scala 也是一個(gè)面向函數(shù)的編程語(yǔ)言，面向函數(shù)的編程語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn)是，調(diào)用某個(gè)方法不應(yīng)該有任何副作用，參數(shù)一定，調(diào)用該方法后，返回一定的結(jié)果，而不會(huì)去修改程序的其它狀態(tài)（副作用）。這樣做的一個(gè)好處是方法和方法之間關(guān)聯(lián)性較小，從而方法變得更可靠和重用性高。使用這個(gè)原則也就意味著就變量的設(shè)成不可修改的,這也就避免了多線程訪問(wèn)的互鎖問(wèn)題。

前面介紹的數(shù)組，它的元素是可以被修改的。如果需要使用不可以修改的序列，Scala 中提供了 Lists 類(lèi)。和 Java 的 List 不同，Scala 的 Lists 對(duì)象是不可修改的。它被設(shè)計(jì)用來(lái)滿足函數(shù)編程風(fēng)格的代碼。它有點(diǎn)像 Java 的 String，String 也是不可以修改的，如果需要可以修改的 String 對(duì)像，可以使用 StringBuilder 類(lèi)。

比如下面的代碼：

val oneTwo = List(1,2)
val threeFour = List(3,4)
val oneTwoThreeFour=oneTwo ::: threeFour
println (oneTwo + " and " + threeFour + " were not mutated.")
println ("Thus, " + oneTwoThreeFour + " is a new list")

定義了兩個(gè) List 對(duì)象 oneTwo 和 threeFour,然后通過(guò):::操作符（其實(shí)為:::方法）將兩個(gè)列表鏈接起來(lái)。實(shí)際上由于 List 的不可以修改特性，Scala 創(chuàng)建了一個(gè)新的 List 對(duì)象 oneTwoThreeFour 來(lái)保存兩個(gè)列表連接后的值。

List 也提供了一個(gè)::方法用來(lái)向 List 中添加一個(gè)元素，::方法（操作符）是右操作符，也就是使用::右邊的對(duì)象來(lái)調(diào)用它的::方法，Scala 中規(guī)定所有以：開(kāi)頭的操作符都是右操作符，因此如果你自己定義以：開(kāi)頭的方法（操作符）也是右操作符。

如下面使用常量創(chuàng)建一個(gè)列表：

val oneTowThree = 1 :: 2 ::3 :: Nil
println(oneTowThree)

調(diào)用空列表對(duì)象 Nil 的 ::方法 也就是

val oneTowThree =  Nil.::(3).::(2).::(1)

Scala 的 List 類(lèi)還定義其它很多很有用的方法，比如 head, last,length, reverse,tail 等這里就不一一說(shuō)明了，具體可以參考 List 的文檔。

第九步：使用元組（ Tuples )

Scala 中另外一個(gè)很有用的容器類(lèi)為 Tuples，和 List 不同的 Tuples 可以包含不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，而 List 只能包含同類(lèi)型的數(shù)據(jù)。Tuples 在方法需要返回多個(gè)結(jié)果時(shí)非常有用。（ Tuple 對(duì)應(yīng)到數(shù)學(xué)的矢量的概念）。

一旦定義了一個(gè)元組，可以使用 ._和索引來(lái)訪問(wèn)員組的元素（矢量的分量，注意和數(shù)組不同的是，元組的索引從 1 開(kāi)始）。

val pair=(99,"Luftballons")
println(pair._1)
println(pair._2)

元祖的實(shí)際類(lèi)型取決于它的分量的類(lèi)型，比如上面 pair 的類(lèi)型實(shí)際為 Tuple2[Int,String]，而 (‘u’,’r’,”the”,1,4,”me”) 的類(lèi)型為 Tuple6[Char,Char,String,Int,Int,String]。

目前 Scala 支持的元祖的最大長(zhǎng)度為 22。如果有需要，你可以自己擴(kuò)展更長(zhǎng)的元祖。

第十步： 使用 Sets 和 Maps

Scala 語(yǔ)言的一個(gè)設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓程序員可以同時(shí)利用面向?qū)ο蠛兔嫦蚝瘮?shù)的方法編寫(xiě)代碼，因此它提供的集合類(lèi)分成了可以修改的集合類(lèi)和不可以修改的集合類(lèi)兩大類(lèi)型。比如 Array 總是可以修改內(nèi)容的，而 List 總是不可以修改內(nèi)容的。類(lèi)似的情況，Scala 也提供了兩種 Sets 和 Map 集合類(lèi)。

比如 Scala API 定義了 Set 的基 Trait 類(lèi)型 Set（ Trait 的概念類(lèi)似于 Java 中的 Interface，所不同的 Scala 中的 Trait 可以有方法的實(shí)現(xiàn)），分兩個(gè)包定義 Mutable （可變）和 Immutable （不可變），使用同樣名稱(chēng)的子 Trait。下圖為 Trait 和類(lèi)的基礎(chǔ)關(guān)系：

http://wiki.jikexueyuan.com/project/scala-development-guide/images/9.png" alt="" />

使用 Set 的基本方法如下：

var jetSet = Set ("Boeing","Airbus")
jetSet +="Lear"
println(jetSet.contains("Cessna"))

缺省情況 Set 為 Immutable Set，如果你需要使用可修改的集合類(lèi)（ Set 類(lèi)型），你可以使用全路徑來(lái)指明 Set，比如 scala.collection.mutalbe.Set 。

Scala 提供的另外一個(gè)類(lèi)型為 Map 類(lèi)型，Scala 也提供了 Mutable 和 Immutable 兩種 Map 類(lèi)型。

http://wiki.jikexueyuan.com/project/scala-development-guide/images/10.png" alt="" />

Map 的基本用法如下（ Map 類(lèi)似于其它語(yǔ)言中的關(guān)聯(lián)數(shù)組如 PHP ）

val romanNumeral = Map ( 1 -> "I" , 2 -> "II",
  3 -> "III", 4 -> "IV", 5 -> "V")
println (romanNumeral(4))

第十一步： 學(xué)習(xí)識(shí)別函數(shù)編程風(fēng)格

Scala 語(yǔ)言的一個(gè)特點(diǎn)是支持面向函數(shù)編程，因此學(xué)習(xí) Scala 的一個(gè)重要方面是改變之前的指令式編程思想（尤其是來(lái)自 Java 或 C# 背景的程序員），觀念要想函數(shù)式編程轉(zhuǎn)變。首先在看代碼上要認(rèn)識(shí)哪種是指令編程，哪種是函數(shù)式編程。實(shí)現(xiàn)這種思想上的轉(zhuǎn)變，不僅僅會(huì)使你成為一個(gè)更好的 Scala 程序員，同時(shí)也會(huì)擴(kuò)展你的視野，使你成為一個(gè)更好的程序員。

一個(gè)簡(jiǎn)單的原則，如果代碼中含有 var 類(lèi)型的變量，這段代碼就是傳統(tǒng)的指令式編程，如果代碼只有 val 變量，這段代碼就很有可能是函數(shù)式代碼，因此學(xué)會(huì)函數(shù)式編程關(guān)鍵是不使用 vars 來(lái)編寫(xiě)代碼。

來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

def printArgs ( args: Array[String]) : Unit ={
    var i=0
    while (i < args.length) {
      println (args(i))
      i+=1
    }
}

來(lái)自 Java 背景的程序員開(kāi)始寫(xiě) Scala 代碼很有可能寫(xiě)成上面的實(shí)現(xiàn)。我們?cè)囍コ?vars 變量，可以寫(xiě)成跟符合函數(shù)式編程的代碼：

def printArgs ( args: Array[String]) : Unit ={
    for( arg <- args)
      println(arg)
}

或者更簡(jiǎn)化為：

def printArgs ( args: Array[String]) : Unit ={
    args.foreach(println)
}

這個(gè)例子也說(shuō)明了盡量少用 vars 的好處，代碼更簡(jiǎn)潔和明了，從而也可以減少錯(cuò)誤的發(fā)生。因此 Scala 編程的一個(gè)基本原則上，能不用 Vars，盡量不用 vars,能不用 mutable變量，盡量不用 mutable變量，能避免函數(shù)的副作用，盡量不產(chǎn)生副作用。

第十二步： 讀取文件

使用腳本實(shí)現(xiàn)某個(gè)任務(wù)，通常需要讀取文件，本節(jié)介紹 Scala 讀寫(xiě)文件的基本方法。比如下面的例子讀取文件的每行，把該行字符長(zhǎng)度添加到行首：

import scala.io.Source
if (args.length >0 ){
  for( line <- Source.fromFile(args(0)).getLines())
    println(line.length + " " + line)
}
   else
      Console.err.println("Please enter filename")

可以看到 Scala 引入包的方式和 Java 類(lèi)似，也是通過(guò) import 語(yǔ)句。文件相關(guān)的類(lèi)定義在 scala.io 包中。 如果需要引入多個(gè)類(lèi)，Scala 使用 “_” 而非 “*”。

通過(guò)前面兩篇文章的介紹，你應(yīng)該對(duì) Scala 編程有了一個(gè)大概的了解，可以編寫(xiě)一些簡(jiǎn)單的 Scala 腳本語(yǔ)言。Scala 的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，在后面的文章我們?cè)谝灰辉敿?xì)介紹。