Scala

模式匹配

概述

1. Scala中的模式匹配，类似于Java中switch-case结构，但是比Java中的switch-case的功能更加强大

2. 语法结构

   scala">选项 match {case c1 => op1case c2 => op2...case _ => op
   }
   

3. case _类似于Java中的default，当其他的所有的case都不匹配的时候，才会使用case _

4. 在Scala中，没有break关键字，每一个case执行完成之后自动结束，不会顺延执行下一个case

5. 案例

   scala">package com.fe.matchximport scala.io.StdInobject MatchDemo1 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 获取符号val symbol = StdIn.readChar()// 获取数字val x = StdIn.readDouble()val y = StdIn.readDouble()// 四则运算val r = symbol match {case '+' => x + ycase '-' => x - ycase '*' => x * ycase '/' => x / ycase _ => 0}println(r)}}
   

6. 如果没有case _，且所有的case都不匹配的时候，就会抛出MatchError

常见匹配

1. 常量匹配：在Scala中，match-case匹配的时候，不限制元素的类型

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo2 {def main(args: Array[String]): Unit = {// Scala中，match不限制元素的类型def typeOf(x: Any): Unit = x match {case 3 => println("整数")case 5.5 => println("小数")case true => println("布尔值")case "abc" => println("字符串")case _ => println("其他类型")}val t = (3, true, "abc", 5.5, 'a')t.productIterator.foreach(x => typeOf(x))}}
   

2. 类型匹配

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo3 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 判断元组中每一个元素的类型val t = (4, 5.5, 6, true, 'a', "abc", 3.5f, 2L)def typeOf(x: Any): String = x match {case _: Int => "Int"case _: Double => "Double"case _: String => "String"case _: Long => "Long"case _: Boolean => "Boolean"case _: Char => "Char"case _ => "other type"}t.productIterator.foreach(x => println(typeOf(x)))}}
   

3. 集合匹配

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo4 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 对列表中的元素类型进行匹配def listType(list: List[_]) = list match {case _: List[Int] => "Int"case _: List[Double] => "Double"case _ => "other type"}val list = List(2, 3, 4, 5)println(listType(list))// 对列表中的元素进行限定def listMatch(list: List[_]) = list match {case List(3) => "List(3)" // 固定匹配，就匹配这个List(3)case List(2, 4, 6) => "List(2,4,6)" // 固定匹配，就匹配这个List(2, 4, 6)case List(_, _) => "长度为2的List" // 匹配长度为2的列表case List("abc", _, _) => "列表的长度为3，第一个元素是abc" // 匹配列表的长度为3，并且第一个元素是"abc"case List("hello", _*) => "第一个元素是hello的列表" // 匹配第一个元素是"hello"的列表}val list1 = List(3)println(listMatch(list1))val list2 = List(2, 4, 6)println(listMatch(list2))val list3 = List('a', 'b')val list4 = List(3.5, 4.8)println(listMatch(list3))println(listMatch(list4))val list5 = List("abc", "hello", "hi")val list6 = List("abc", "hadoop", "Scala")println(listMatch(list5))println(listMatch(list6))val list7 = List("hello", "hi", "system")val list8 = List("hello")val list9 = List("hello", "david", "amy", "bob")println(listMatch(list7))println(listMatch(list8))println(listMatch(list9))}}
   

模式守卫

1. 如果在进行匹配的时候，还需要指定其他条件，那么可以使用模式守卫

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo5 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 判断数字是几位数def test(n: Int) = n match {case _: Int if n < 0 => "负数"case _: Int if n < 10 => "一位数"case _ => "两位数"}println(test(5))// 列表def listMatch(list: List[Int]) = list match {case x if x.length == 3 && x.contains(5) => "case 1" // 列表长度为3，且包含数字5的列表case y if y.contains(7) => "case 2" // 列表中包含数字7}val list1 = List(3, 1, 5)val list2 = List(5, 2, 4)println(listMatch(list1))println(listMatch(list2))val list3 = List(7, 1, 3, 4)println(listMatch(list3))}}
   

函数参数匹配

1. 案例

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo6 {def main(args: Array[String]): Unit = {// toInt ===> AnyValval values: List[Any] = List(true, 1, 3.5, "25.53", -4, "35", 'a', false, -6.5)// 将列表中的所有的元素转化为整数// 如果是布尔值，那么true转化为1，false转化为0// 如果是字符串，那么就转化为对应的值val r = values.map(x => x match {case a: Double => a.toIntcase b: String => b.toDouble.toIntcase c: Char => c.toIntcase d: Boolean => if (d) 1 else 0case e: Int => e})println(r)// 对参数进行匹配，并且在这个过程中，是直接去进行了match操作，而没有进行其他操作// ({})，如果代码只有一行，()或者{}可以省略其一；如果有多行，那么只能考虑省略()//val r2 = values.map {case a: Double => a.toIntcase b: String => b.toDouble.toIntcase c: Char => c.toIntcase d: Boolean => if (d) 1 else 0case e: Int => e}println(r2)}}
   

对象匹配

1. Scala中不只是可以对数据进行匹配，还能对对象进行匹配，到那时要求对应对应的类中必须提供了解析函数unapply

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo7 {def main(args: Array[String]): Unit = {val p1 = Person("Bob", 21, "male")val p2 = Person("Amy", 22, "female")val p3 = Person("David", 22, "male")val p4 = Person("Grace", 23, "female")val p5 = Person("Henry", 21, "male")val persons = List(p1, p2, p3, p4, p5)// 对集合中数据进行操作def testList(p: Person) = p match {case Person(_, _, "female") => "女性用户" // 目标客户：女性case Person(_, 21, _) => "21岁客户群体" // 目标客户：21岁群体case _ =>}persons.foreach(x => println(testList(x)))}}class Person {var username: String = _var age: Int = _var gender: String = _
   }object Person {def apply(username: String, age: Int, gender: String): Person = {val p = new Personp.username = usernamep.age = agep.gender = genderp}// 解析函数，用于解析对象// 在Scala中，为了防止空指针异常，会考虑将结果封装成Option// 在封装Option的时候，如果值为空，对应的封装成None// 如果值不为空，封装成Somedef unapply(p: Person): Option[(String, Int, String)] = {if (p == null) Noneelse Some(p.username, p.age, p.gender)}
   }
   

样例类

1. 样例类的声明和普通类差别不大，区别在于，在class之前添加了case

   scala">case class 类名 {}
   

2. 样例类的普通类的区别

   1. 如果一个类被声明为样例类，那么Scala在编译的时候会自动的给这个样例类生成一个伴生对象；普通类需要手动声明伴生对象
   2. 样例类对应的伴生对象中，会自动覆盖apply、unapply、toString、equals和hashCode
   3. 也正因为样例类中会自动覆盖apply和unapply函数，所以可以参与模式匹配
   4. 样例类的主构造器中声明的参数默认是val修饰

3. 案例

   scala">package com.fe.matchxobject CaseClassDemo {def main(args: Array[String]): Unit = {val s1 = Student("Bob", 10, "male", 3)val s2 = Student("Tom", 10, "male", 3)val s3 = Student("Sam", 10, "male", 3)val s4 = Student("Cam", 10, "female", 3)val s5 = Student("Amy", 10, "female", 3)val s6 = Student("Dan", 10, "male", 3)val students = List(s1, s2, s3, s4, s5, s6)for (s <- students) {val r = s match {case Student(_, _, "male", _) => "男生"case _ => "女生"}println(r)}}}// 自动给Student生成伴生对象`object Student`
   case class Student(name: String, age: Int, gender: String, grade: Int) {// 声明在类中的属性，默认不是被apply接收和unapply解析// var address:String = _
   }/*
   object Student{def apply(name: String, age: Int, gender: String, grade: Int):Student = new Student(name, age, gender, grade)def unapply(s:Student) = Some(u.name, u.age, u.gender, u.grade)}*/
   

偏函数

1. 对于Scala的集合函数而言，分为全函数和偏函数

   1. 全函数：对集合中所有的元素进行操作，例如map，reduce等
   2. 偏函数：对集合中的部分元素进行操作

2. 案例

   scala">package com.fe.matchxobject MatchDemo8 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list: List[Any] = List(2, 'a', 6, 3.5, true, 8, 5.21, 9, false, "abc")// 需求：将列表中的整数挑选出来，计算整数的平方形式// 方式一：过滤 -> 转化为整数 -> 计算平方val r = list.filter(_.isInstanceOf[Int]).map(_.asInstanceOf[Int]).map(x => x * x)println(r)// 方式二：偏函数val r2 = list.collect { case a: Int => a * a }println(r2)}}
   

异常机制

1. Scala中的异常机制，类似于Java中的异常机制，但是又不完全一样。Scala中所有的异常都是在运行的时候才会检查，没有所谓的编译时异常

2. Scala捕获异常的方式

   scala">try{代码块
   } catch {case e1:异常名 => 处理case e2:异常名 => 处理...
   } finally{代码块
   }
   

3. 案例

   scala">package com.fe.exceptionimport scala.io.StdInobject ExceptionDemo {def main(args: Array[String]): Unit = {try {val x = StdIn.readInt()val y = StdIn.readInt()println(x / y)} catch {case e: ArithmeticException => println("捕获到一个算术异常")}}}
   

4. 在Scala中，如果一个函数没有别的返回值，而是只抛出了一个异常，那么此时这个函数的返回值类型是Nothing

   scala">def testException():Nothing ={throw new IllegalArgumentException
   }
   

5. Scala中提供了一个注解throws，用于标记这个函数有异常抛出。这个注解仅仅起提示作用，不要求使用者必须处理这个异常

隐式转换(implicit)

概述

1. 当编译器对当前代码第一次编译失败的时候，会在当前的环境中查找能够让代码编译通过的方式，用于将当前的类型进行转换，进行二次编译，这个过程就称之为隐式转换
2. 隐式转换包含隐式函数、隐式参数和隐式类
3. Scala运行的时候，自动加载Predef类，Predef类中定义了大量的隐式转换

隐式函数

1. 隐式函数，能够在不改变某一个类的前提下，扩展这个类的功能

2. 案例

   scala">package com.fe.implicitxobject ImplicitDemo {def main(args: Array[String]): Unit = {// 正常情况下，x是Int类的对象，所以无法调用SumInt中的函数val x: Int = 10// 在没法改变Int类的前提下，又想扩展Int的功能// 此时，就意味着需要将Int -> SumInt对象之后才能调用// 此时可以定义一个隐式函数来完成这个转换过程// 在底层，偷偷的将Int包装成了SumIntimplicit def transform(n:Int):SumInt = new SumInt(n)println(x.sum)println(x.^(5))}}class SumInt(val n: Int) {def sum: Int = {println("我来啦~~~")var r = 0for (i <- 1 to n) r += ir}}
   

隐式参数

1. 隐式参数，指的是在作用域中定义的可以被自动匹配的参数

2. 注意：

   1. 同一个作用域中，相同类型的隐式参数只能有1个
   2. 编译器是根据参数类型匹配，而不是根据参数名称匹配

3. 案例

   scala">package com.fe.implicitxobject ImplicitDemo2 {def main(args: Array[String]): Unit = {implicit val s: String = "男"// 性别默认为"男"，除非用户指定为"女"// 第三个参数声明为隐式参数，所以如果调用的时候不给定，自动的在当前作用域内自动寻找同类型的隐式变量def register(username: String)(age: Int)(implicit gender: String): Unit = println(s"新注册用户$username，性别$gender，年龄$age")// 隐式参数的优先级高于默认参数def login(username: String)(implicit gender: String = "女"): Unit = println(s"用户$username，性别$gender 登陆")register("Bob")(15)register("David")(16)login("Bob")login("Any")("女")}}
   

隐式类

1. 如果需要对某一个类产生的对象进行功能扩展，而又不想要改变原来的类，那么除了可以使用隐式函数，还可以使用隐式类

2. 注意：隐式类不是顶级类，即隐式类不能直接定义到包中，而必须定义到类、伴生对象或者包对象中

3. 饮食类必须提供构造器，并且构造器中只能有1个参数！

   scala">package com.fe.implicitxobject ImplicitDemo3 {def main(args: Array[String]): Unit = {val x: Int = 5println(x.fac)}implicit class FacInt(n: Int) {def fac: Int = {var r = 1for (i <- 1 to n) r *= ir}}}