Scala教程之:函数式的Scala

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了Scala教程之:函数式的Scala前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。


Scala是一门函数式语言,接下来我们会讲一下几个概念:

  • 高阶函数
  • 方法嵌套
  • 多参数列表
  • 样例类
  • 模式匹配
  • 单例对象
  • 正则表达式模式
  • For表达式

高阶函数

高阶函数通常来讲就是函数函数,也就是说函数输出参数是函数或者函数的返回结果是函数。在Scala中函数是一等公民。

我们看一下Scala集合类(collections)的高阶函数map:

@H_502_75@val salaries = Seq(20000,70000,40000) val doubleSalary = (x: Int) => x * 2 val newSalaries = salaries.map(doubleSalary) // List(40000,140000,80000)

map接收一个函数为参数。所以map是一个高阶函数,map也可直接接收一个匿名函数,如下所示:

@H_502_75@val salaries = Seq(20000,40000) val newSalaries = salaries.map(x => x * 2) // List(40000,80000)

在上面的例子中,我们并没有显示使用x:Int的形式,这是因为编译器可以通过类型推断推断出x的类型,对其更简化的形式是:

@H_502_75@val salaries = Seq(20000,40000) val newSalaries = salaries.map(_ * 2)

既然Scala编译器已经知道了参数的类型(一个单独的Int),你可以只给出函数的右半部分,不过需要使用_代替参数名(在上一个例子中是x)

强制转换方法函数

如果你传入一个方法到高阶函数中,scala会将该方法强制转换成函数,如下所示:

@H_502_75@case class WeeklyWeatherForecast(temperatures: Seq[Double]) { private def convertCtoF(temp: Double) = temp * 1.8 + 32 def forecastInFahrenheit: Seq[Double] = temperatures.map(convertCtoF) // <-- passing the method convertCtoF }

在这个例子中,方法convertCtoF被传入forecastInFahrenheit。这是可以的,因为编译器强制将方法convertCtoF转成了函数x => convertCtoF(x) (注: x是编译器生成的变量名,保证在其作用域是唯一的)。

方法嵌套

在Scala的方法中可以嵌套方法,如下所示:

@H_502_75@ def factorial(x: Int): Int = { def fact(x: Int,accumulator: Int): Int = { if (x <= 1) accumulator else fact(x - 1,x * accumulator) } fact(x,1) } println("Factorial of 2: " + factorial(2)) println("Factorial of 3: " + factorial(3))

程序输出为:

@H_502_75@Factorial of 2: 2 Factorial of 3: 6

多参数列表

Scala和java不同的是他可以定义多个参数列表,下面是一个例子:

@H_502_75@def foldLeft[B](z: B)(op: (B,A) => B): B

可以看到该方法定义了两个参数列表, z是初始值,op是一个二元运算,下面是它的一个调用

@H_502_75@val numbers = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) val res = numbers.foldLeft(0)((m,n) => m + n) print(res) // 55

利用scala的类型推断,我们可以让代码更加简洁:

@H_502_75@numbers.foldLeft(0)(_ + _)

样例类

case class主要用于不可变的数据。他们和普通类几乎是一样的。

@H_502_75@case class Book(isbn: String) val frankenstein = Book("978-0486282114")

实例化案例类的时候并不需要new关键字,因为case class有一个默认的apply方法来负责对象的创建。

在case class中,参数是public并且val的,这意味着case class的参数不可变:

@H_502_75@case class Message(sender: String,recipient: String,body: String) val message1 = Message("guillaume@quebec.ca","jorge@catalonia.es","Ça va ?") println(message1.sender) // prints guillaume@quebec.ca message1.sender = "travis@washington.us" // this line does not compile

这里message1.sender不能被重新赋值,因为他是val(不可变)的。

比较

case class的比较是按值比较的,而不是按引用:

@H_502_75@case class Message(sender: String,body: String) val message2 = Message("jorge@catalonia.es","guillaume@quebec.ca","Com va?") val message3 = Message("jorge@catalonia.es","Com va?") val messagesAreTheSame = message2 == message3 // true

虽然上面是不同的对象,但是因为他们的值相同,所以最后的比较是true。

拷贝

可以使用copy来做case class的浅拷贝。

@H_502_75@case class Message(sender: String,body: String) val message4 = Message("julien@bretagne.fr","travis@washington.us","Me zo o komz gant ma amezeg") val message5 = message4.copy(sender = message4.recipient,recipient = "claire@bourgogne.fr") message5.sender // travis@washington.us message5.recipient // claire@bourgogne.fr message5.body // "Me zo o komz gant ma amezeg"

模式匹配

scala中使用match关键字和case来做模式匹配,类似java中的switch。

下面是一个简单的模式匹配的例子:

@H_502_75@import scala.util.Random val x: Int = Random.nextInt(10) x match { case 0 => "zero" case 1 => "one" case 2 => "two" case _ => "other" }

最后一个case _表示匹配其余所有情况。

match表达式是有值的,如下所示:

@H_502_75@def matchTest(x: Int): String = x match { case 1 => "one" case 2 => "two" case _ => "other" } matchTest(3) // other matchTest(1) // one

case也可以匹配case class, 如下所示:

@H_502_75@abstract class Notification case class Email(sender: String,title: String,body: String) extends Notification case class SMS(caller: String,message: String) extends Notification case class VoiceRecording(contactName: String,link: String) extends Notification def showNotification(notification: Notification): String = { notification match { case Email(sender,title,_) => s"You got an email from $sender with title: $title" case SMS(number,message) => s"You got an SMS from $number! Message: $message" case VoiceRecording(name,link) => s"you received a Voice Recording from $name! Click the link to hear it: $link" } } val someSms = SMS("12345","Are you there?") val someVoiceRecording = VoiceRecording("Tom","voicerecording.org/id/123") println(showNotification(someSms)) // prints You got an SMS from 12345! Message: Are you there? println(showNotification(someVoiceRecording)) // you received a Voice Recording from Tom! Click the link to hear it: voicerecording.org/id/123

case后面还可以加if语句,我们称之为模式守卫。

@H_502_75@def showImportantNotification(notification: Notification,importantPeopleInfo: Seq[String]): String = { notification match { case Email(sender,_,_) if importantPeopleInfo.contains(sender) => "You got an email from special someone!" case SMS(number,_) if importantPeopleInfo.contains(number) => "You got an SMS from special someone!" case other => showNotification(other) // nothing special,delegate to our original showNotification function } }

也可以只做类型匹配:

@H_502_75@abstract class Device case class Phone(model: String) extends Device { def screenOff = "Turning screen off" } case class Computer(model: String) extends Device { def screenSaverOn = "Turning screen saver on..." } def goIdle(device: Device) = device match { case p: Phone => p.screenOff case c: Computer => c.screenSaverOn }

密封类

特质(trait)和类(class)可以用sealed标记为密封的,这意味着其所有子类都必须与之定义在相同文件中。

@H_502_75@sealed abstract class Furniture case class Couch() extends Furniture case class Chair() extends Furniture def findPlaceToSit(piece: Furniture): String = piece match { case a: Couch => "Lie on the couch" case b: Chair => "Sit on the chair" }

单例对象

单例对象是一种特殊的类,可以使用关键字object来表示。单例对象是延时创建的,只有当他被第一次使用的时候才会创建。

@H_502_75@package logging object Logger { def info(message: String): Unit = println(s"INFO: $message") }

单例对象的一个作用就是定义功能方法,可以在任何地方被使用,如上例中的info方法。可以像如下的方式使用:

@H_502_75@import logging.Logger.info class Project(name: String,daysToComplete: Int) class Test { val project1 = new Project("TPS Reports",1) val project2 = new Project("Website redesign",5) info("Created projects") // Prints "INFO: Created projects" }

伴生对象

伴生对象是指与某个类名相同的单例对象,类和它的伴生对象可以互相访问其私有成员。下面是一个伴生对象的例子:

@H_502_75@import scala.math._ case class Circle(radius: Double) { import Circle._ def area: Double = calculateArea(radius) } object Circle { private def calculateArea(radius: Double): Double = Pi * pow(radius,2.0) } val circle1 = Circle(5.0) circle1.area

伴生对象circle1可以访问类中定义的area.

注意:类和它的伴生对象必须定义在同一个源文件里。

正则表达式模式

在Scala中,可以使用.r方法将任意字符串变成一个正则表达式。如下所示:

@H_502_75@import scala.util.matching.Regex val numberPattern: Regex = "[0-9]".r numberPattern.findFirstMatchIn("awesomepassword") match { case Some(_) => println("Password OK") case None => println("Password must contain a number") }

你还可以使用括号来同时匹配多组正则表达式。

@H_502_75@import scala.util.matching.Regex val keyValPattern: Regex = "([0-9a-zA-Z-#() ]+): ([0-9a-zA-Z-#() ]+)".r val input: String = """background-color: #A03300; |background-image: url(img/header100.png); |background-position: top center; |background-repeat: repeat-x; |background-size: 2160px 108px; |margin: 0; |height: 108px; |width: 100%;""".stripMargin for (patternMatch <- keyValPattern.findAllMatchIn(input)) println(s"key: ${patternMatch.group(1)} value: ${patternMatch.group(2)}")

For表达式

在Scala中for循环是和yield一起使用的,他的形式是for (enumerators) yield e。 此处 enumerators 指一组以分号分隔的枚举器。这里的enumerator 要么是一个产生新变量的生成器,要么是一个过滤器。for 表达式在枚举器产生的每一次绑定中都会计算 e 值,并在循环结束后返回这些值组成的序列。 如下所示:

@H_502_75@case class User(name: String,age: Int) val userBase = List(User("Travis",28),User("Kelly",33),User("Jennifer",44),User("Dennis",23)) val twentySomethings = for (user <- userBase if (user.age >=20 && user.age < 30)) yield user.name // i.e. add this to a list twentySomethings.foreach(name => println(name)) // prints Travis Dennis

下面是一个更加复杂的例子:

@H_502_75@def foo(n: Int,v: Int) = for (i <- 0 until n; j <- i until n if i + j == v) yield (i,j) foo(10,10) foreach { case (i,j) => println(s"($i,$j) ") // prints (1,9) (2,8) (3,7) (4,6) (5,5) }

你可以在使用 for 表达式时省略 yield 语句。此时会返回 Unit。

更多教程请参考 flydean的博客

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