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# [X分钟速成Y](http://learnxinyminutes.com/) ## 其中 Y=Scala 源代码下载: [learnscala-zh.scala](http://learnxinyminutes.com/docs/files/learnscala-zh.scala) Scala - 一门可拓展的语言 ~~~ /* 自行设置: 1) 下载 Scala - http://www.scala-lang.org/downloads 2) unzip/untar 到您喜欢的地方,并把 bin 子目录添加到 path 环境变量 3) 在终端输入 scala,启动 Scala 的 REPL,您会看到提示符: scala> 这就是所谓的 REPL (读取-求值-输出循环,英语: Read-Eval-Print Loop), 您可以在其中输入合法的表达式,结果会被打印。 在教程中我们会进一步解释 Scala 文件是怎样的,但现在先了解一点基础。 */ ///////////////////////////////////////////////// // 1\. 基础 ///////////////////////////////////////////////// // 单行注释开始于两个斜杠 /* 多行注释,如您之前所见,看起来像这样 */ // 打印并强制换行 println("Hello world!") println(10) // 没有强制换行的打印 print("Hello world") // 通过 var 或者 val 来声明变量 // val 声明是不可变的,var 声明是可修改的。不可变性是好事。 val x = 10 // x 现在是 10 x = 20 // 错误: 对 val 声明的变量重新赋值 var y = 10 y = 20 // y 现在是 20 /* Scala 是静态语言,但注意上面的声明方式,我们没有指定类型。 这是因为类型推导的语言特性。大多数情况, Scala 编译器可以推测变量的类型, 所以您不需要每次都输入。可以像这样明确声明变量类型: */ val z: Int = 10 val a: Double = 1.0 // 注意从 Int 到 Double 的自动转型,结果是 10.0, 不是 10 val b: Double = 10 // 布尔值 true false // 布尔操作 !true // false !false // true true == false // false 10 > 5 // true // 数学运算像平常一样 1 + 1 // 2 2 - 1 // 1 5 * 3 // 15 6 / 2 // 3 6 / 4 // 1 6.0 / 4 // 1.5 // 在 REPL 计算一个表达式会返回给您结果的类型和值 1 + 7 /* 上行的结果是: scala> 1 + 7 res29: Int = 8 这意味着计算 1 + 7 的结果是一个 Int 类型的对象,其值为 8 注意 "res29" 是一个连续生成的变量名,用以存储您输入的表达式结果, 您看到的输出可能不一样。 */ "Scala strings are surrounded by double quotes" 'a' // Scala 的字符 // '不存在单引号字符串' <= 这会导致错误 // String 有常见的 Java 字符串方法 "hello world".length "hello world".substring(2, 6) "hello world".replace("C", "3") // 也有一些额外的 Scala 方法,另请参见:scala.collection.immutable.StringOps "hello world".take(5) "hello world".drop(5) // 字符串改写:留意前缀 "s" val n = 45 s"We have $n apples" // => "We have 45 apples" // 在要改写的字符串中使用表达式也是可以的 val a = Array(11, 9, 6) s"My second daughter is ${a(0) - a(2)} years old." // => "My second daughter is 5 years old." s"We have double the amount of ${n / 2.0} in apples." // => "We have double the amount of 22.5 in apples." s"Power of 2: ${math.pow(2, 2)}" // => "Power of 2: 4" // 添加 "f" 前缀对要改写的字符串进行格式化 f"Power of 5: ${math.pow(5, 2)}%1.0f" // "Power of 5: 25" f"Square root of 122: ${math.sqrt(122)}%1.4f" // "Square root of 122: 11.0454" // 未处理的字符串,忽略特殊字符。 raw"New line feed: \n. Carriage return: \r." // => "New line feed: \n. Carriage return: \r." // 一些字符需要转义,比如字符串中的双引号 "They stood outside the \"Rose and Crown\"" // => "They stood outside the "Rose and Crown"" // 三个双引号可以使字符串跨越多行,并包含引号 val html = """<form id="daform"> <p>Press belo', Joe</p> <input type="submit"> </form>""" ///////////////////////////////////////////////// // 2\. 函数 ///////////////////////////////////////////////// // 函数可以这样定义: // // def functionName(args...): ReturnType = { body... } // // 如果您以前学习过传统的编程语言,注意 return 关键字的省略。 // 在 Scala 中, 函数代码块最后一条表达式就是返回值。 def sumOfSquares(x: Int, y: Int): Int = { val x2 = x * x val y2 = y * y x2 + y2 } // 如果函数体是单行表达式,{ } 可以省略: def sumOfSquaresShort(x: Int, y: Int): Int = x * x + y * y // 函数调用的语法是熟知的: sumOfSquares(3, 4) // => 25 // 在多数情况下 (递归函数是需要注意的例外), 函数返回值可以省略, // 变量所用的类型推导一样会应用到函数返回值中: def sq(x: Int) = x * x // 编译器会推断得知返回值是 Int // 函数可以有默认参数 def addWithDefault(x: Int, y: Int = 5) = x + y addWithDefault(1, 2) // => 3 addWithDefault(1) // => 6 // 匿名函数是这样的: (x:Int) => x * x // 和 def 不同,如果语义清晰,匿名函数的参数类型也可以省略。 // 类型 "Int => Int" 意味着这个函数接收一个 Int 并返回一个 Int。 val sq: Int => Int = x => x * x // 匿名函数的调用也是类似的: sq(10) // => 100 // 如果您的匿名函数中每个参数仅使用一次, // Scala 提供一个更简洁的方式来定义他们。这样的匿名函数极为常见, // 在数据结构部分会明显可见。 val addOne: Int => Int = _ + 1 val weirdSum: (Int, Int) => Int = (_ * 2 + _ * 3) addOne(5) // => 6 weirdSum(2, 4) // => 16 // return 关键字是存在的,但它只从最里面包裹了 return 的 def 函数中返回。 // 警告: 在 Scala 中使用 return 容易出错,应该避免使用。 // 在匿名函数中没有效果,例如: def foo(x: Int): Int = { val anonFunc: Int => Int = { z => if (z > 5) return z // 这一行令 z 成为 foo 函数的返回值! else z + 2 // 这一行是 anonFunc 函数的返回值 } anonFunc(x) // 这一行是 foo 函数的返回值 } /* * 译者注:此处是指匿名函数中的 return z 成为最后执行的语句, * 在 anonFunc(x) 下面的表达式(假设存在)不再执行。如果 anonFunc * 是用 def 定义的函数, return z 仅返回到 anonFunc(x) , * 在 anonFunc(x) 下面的表达式(假设存在)会继续执行。 */ ///////////////////////////////////////////////// // 3\. 控制语句 ///////////////////////////////////////////////// 1 to 5 val r = 1 to 5 r.foreach( println ) r foreach println // 附注: Scala 对点和括号的要求想当宽松,注意其规则是不同的。 // 这有助于写出读起来像英语的 DSL(领域特定语言) 和 API(应用编程接口)。 (5 to 1 by -1) foreach ( println ) // while 循环 var i = 0 while (i < 10) { println("i " + i); i+=1 } while (i < 10) { println("i " + i); i+=1 } // 没错,再执行一次,发生了什么?为什么? i // 显示 i 的值。注意 while 是经典的循环方式,它连续执行并改变循环中的变量。 // while 执行很快,比 Java 的循环快,但像上面所看到的那样用组合子和推导式 // 更易于理解和并行化。 // do while 循环 do { println("x is still less than 10"); x += 1 } while (x < 10) // Scala 中尾递归是一种符合语言习惯的递归方式。 // 递归函数需要清晰的返回类型,编译器不能推断得知。 // 这是一个 Unit。 def showNumbersInRange(a:Int, b:Int):Unit = { print(a) if (a < b) showNumbersInRange(a + 1, b) } showNumbersInRange(1,14) // 条件语句 val x = 10 if (x == 1) println("yeah") if (x == 10) println("yeah") if (x == 11) println("yeah") if (x == 11) println ("yeah") else println("nay") println(if (x == 10) "yeah" else "nope") val text = if (x == 10) "yeah" else "nope" ///////////////////////////////////////////////// // 4\. 数据结构 ///////////////////////////////////////////////// val a = Array(1, 2, 3, 5, 8, 13) a(0) a(3) a(21) // 抛出异常 val m = Map("fork" -> "tenedor", "spoon" -> "cuchara", "knife" -> "cuchillo") m("fork") m("spoon") m("bottle") // 抛出异常 val safeM = m.withDefaultValue("no lo se") safeM("bottle") val s = Set(1, 3, 7) s(0) s(1) /* 这里查看 map 的文档 - * http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.immutable.Map * 并确保你会阅读 */ // 元组 (1, 2) (4, 3, 2) (1, 2, "three") (a, 2, "three") // 为什么有这个? val divideInts = (x:Int, y:Int) => (x / y, x % y) divideInts(10,3) // 函数 divideInts 同时返回结果和余数 // 要读取元组的元素,使用 _._n,n是从1开始的元素索引 val d = divideInts(10,3) d._1 d._2 ///////////////////////////////////////////////// // 5\. 面向对象编程 ///////////////////////////////////////////////// /* 旁白: 教程中到现在为止我们所做的一切只是简单的表达式(值,函数等)。 这些表达式可以输入到命令行解释器中作为快速测试,但它们不能独立存在于 Scala 文件。举个例子,您不能在 Scala 文件上简单的写上 "val x = 5"。相反 Scala 文件 允许的顶级结构是: - objects - classes - case classes - traits 现在来解释这些是什么。 */ // 类和其他语言的类相似,构造器参数在类名后声明,初始化在类结构体中完成。 class Dog(br: String) { // 构造器代码在此 var breed: String = br // 定义名为 bark 的方法,返回字符串 def bark = "Woof, woof!" // 值和方法作用域假定为 public。"protected" 和 "private" 关键字也是可用的。 private def sleep(hours: Int) = println(s"I'm sleeping for $hours hours") // 抽象方法是没有方法体的方法。如果取消下面那行注释,Dog 类必须被声明为 abstract // abstract class Dog(...) { ... } // def chaseAfter(what: String): String } val mydog = new Dog("greyhound") println(mydog.breed) // => "greyhound" println(mydog.bark) // => "Woof, woof!" // "object" 关键字创造一种类型和该类型的单例。 // Scala 的 class 常常也含有一个 “伴生对象”,class 中包含每个实例的行为,所有实例 // 共用的行为则放入 object 中。两者的区别和其他语言中类方法和静态方法类似。 // 请注意 object 和 class 可以同名。 object Dog { def allKnownBreeds = List("pitbull", "shepherd", "retriever") def createDog(breed: String) = new Dog(breed) } // Case 类是有额外内建功能的类。Scala 初学者常遇到的问题之一便是何时用类 // 和何时用 case 类。界线比较模糊,但通常类倾向于封装,多态和行为。类中的值 // 的作用域一般为 private , 只有方向是暴露的。case 类的主要目的是放置不可变 // 数据。它们通常只有几个方法,且方法几乎没有副作用。 case class Person(name: String, phoneNumber: String) // 创造新实例,注意 case 类不需要使用 "new" 关键字 val george = Person("George", "1234") val kate = Person("Kate", "4567") // 使用 case 类,您可以轻松得到一些功能,像 getters: george.phoneNumber // => "1234" // 每个字段的相等性比较(无需覆盖 .equals) Person("George", "1234") == Person("Kate", "1236") // => false // 简单的拷贝方式 // otherGeorge == Person("george", "9876") val otherGeorge = george.copy(phoneNumber = "9876") // 还有很多。case 类同时可以用于模式匹配,接下来会看到。 // 敬请期待 Traits ! ///////////////////////////////////////////////// // 6\. 模式匹配 ///////////////////////////////////////////////// // 模式匹配是一个强大和常用的 Scala 特性。这是用模式匹配一个 case 类的例子。 // 附注:不像其他语言, Scala 的 case 不需要 break, 其他语言中 switch 语句的 // fall-through 现象不会发生。 def matchPerson(person: Person): String = person match { // Then you specify the patterns: case Person("George", number) => "We found George! His number is " + number case Person("Kate", number) => "We found Kate! Her number is " + number case Person(name, number) => "We matched someone : " + name + ", phone : " + number } val email = "(.*)@(.*)".r // 定义下一个例子会用到的正则 // 模式匹配看起来和 C语言家族的 switch 语句相似,但更为强大。 // Scala 中您可以匹配很多东西: def matchEverything(obj: Any): String = obj match { // 匹配值: case "Hello world" => "Got the string Hello world" // 匹配类型: case x: Double => "Got a Double: " + x // 匹配时指定条件 case x: Int if x > 10000 => "Got a pretty big number!" // 像之前一样匹配 case 类: case Person(name, number) => s"Got contact info for $name!" // 匹配正则表达式: case email(name, domain) => s"Got email address $name@$domain" // 匹配元组: case (a: Int, b: Double, c: String) => s"Got a tuple: $a, $b, $c" // 匹配数据结构: case List(1, b, c) => s"Got a list with three elements and starts with 1: 1, $b, $c" // 模式可以嵌套 case List(List((1, 2,"YAY"))) => "Got a list of list of tuple" } // 事实上,你可以对任何有 "unapply" 方法的对象进行模式匹配。 // 这个特性如此强大以致于 Scala 允许定义一个函数作为模式匹配: val patternFunc: Person => String = { case Person("George", number) => s"George's number: $number" case Person(name, number) => s"Random person's number: $number" } ///////////////////////////////////////////////// // 7\. 函数式编程 ///////////////////////////////////////////////// // Scala 允许方法和函数作为其他方法和函数的参数和返回值。 val add10: Int => Int = _ + 10 // 一个接受一个 Int 类型参数并返回一个 Int 类型值的函数 List(1, 2, 3) map add10 // List(11, 12, 13) - add10 被应用到每一个元素 // 匿名函数可以被使用来代替有命名的函数: List(1, 2, 3) map (x => x + 10) // 如果匿名函数只有一个参数可以用下划线作为变量 List(1, 2, 3) map (_ + 10) // 如果您所应用的匿名块和匿名函数都接受一个参数,那么你甚至可以省略下划线 List("Dom", "Bob", "Natalia") foreach println // 组合子 // 译注: val sq: Int => Int = x => x * x s.map(sq) val sSquared = s. map(sq) sSquared.filter(_ < 10) sSquared.reduce (_+_) // filter 函数接受一个 predicate (函数根据条件 A 返回 Boolean)并选择 // 所有满足 predicate 的元素 List(1, 2, 3) filter (_ > 2) // List(3) case class Person(name:String, age:Int) List( Person(name = "Dom", age = 23), Person(name = "Bob", age = 30) ).filter(_.age > 25) // List(Person("Bob", 30)) // Scala 的 foreach 方法定义在某些集合中,接受一个函数并返回 Unit (void 方法) // 另请参见: // http://www.scala-lang.org/api/current/index.html#scala.collection.IterableLike@foreach(f:A=>Unit):Unit val aListOfNumbers = List(1, 2, 3, 4, 10, 20, 100) aListOfNumbers foreach (x => println(x)) aListOfNumbers foreach println // For 推导式 for { n <- s } yield sq(n) val nSquared2 = for { n <- s } yield sq(n) for { n <- nSquared2 if n < 10 } yield n for { n <- s; nSquared = n * n if nSquared < 10} yield nSquared /* 注意,这些不是 for 循环,for 循环的语义是‘重复’,然而 for 推导式定义 两个数据集合的关系。 */ ///////////////////////////////////////////////// // 8\. 隐式转换 ///////////////////////////////////////////////// /* 警告 警告: 隐式转换是 Scala 中一套强大的特性,因此容易被滥用。 * Scala 初学者在理解它们的工作原理和最佳实践之前,应抵制使用它的诱惑。 * 我们加入这一章节仅因为它们在 Scala 的库中太过常见,导致没有用隐式转换的库 * 就不可能做有意义的事情。这章节主要让你理解和使用隐式转换,而不是自己声明。 */ // 可以通过 "implicit" 声明任何值(val, 函数,对象等)为隐式值, // 请注意这些例子中,我们用到第5部分的 Dog 类。 implicit val myImplicitInt = 100 implicit def myImplicitFunction(breed: String) = new Dog("Golden " + breed) // implicit 关键字本身不改变值的行为,所以上面的值可以照常使用。 myImplicitInt + 2 // => 102 myImplicitFunction("Pitbull").breed // => "Golden Pitbull" // 区别在于,当另一段代码“需要”隐式值时,这些值现在有资格作为隐式值。 // 一种情况是隐式函数参数。 def sendGreetings(toWhom: String)(implicit howMany: Int) = s"Hello $toWhom, $howMany blessings to you and yours!" // 如果提供值给 “howMany”,函数正常运行 sendGreetings("John")(1000) // => "Hello John, 1000 blessings to you and yours!" // 如果省略隐式参数,会传一个和参数类型相同的隐式值, // 在这个例子中, 是 “myImplicitInt": sendGreetings("Jane") // => "Hello Jane, 100 blessings to you and yours!" // 隐式的函数参数使我们可以模拟其他函数式语言的 type 类(type classes)。 // 它经常被用到所以有特定的简写。这两行代码是一样的: def foo[T](implicit c: C[T]) = ... def foo[T : C] = ... // 编译器寻找隐式值另一种情况是你调用方法时 // obj.method(...) // 但 "obj" 没有一个名为 "method" 的方法。这样的话,如果有一个参数类型为 A // 返回值类型为 B 的隐式转换,obj 的类型是 A,B 有一个方法叫 "method" ,这样 // 转换就会被应用。所以作用域里有上面的 myImplicitFunction, 我们可以这样做: "Retriever".breed // => "Golden Retriever" "Sheperd".bark // => "Woof, woof!" // 这里字符串先被上面的函数转换为 Dog 对象,然后调用相应的方法。 // 这是相当强大的特性,但再次提醒,请勿轻率使用。 // 事实上,当你定义上面的隐式函数时,编译器会作出警告,除非你真的了解 // 你正在做什么否则不要使用。 ///////////////////////////////////////////////// // 9\. 杂项 ///////////////////////////////////////////////// // 导入类 import scala.collection.immutable.List // 导入所有子包 import scala.collection.immutable._ // 一条语句导入多个类 import scala.collection.immutable.{List, Map} // 使用 ‘=>’ 对导入进行重命名 import scala.collection.immutable.{ List => ImmutableList } // 导入所有类,排除其中一些。下面的语句排除了 Map 和 Set: import scala.collection.immutable.{Map => _, Set => _, _} // 在 Scala 文件用 object 和单一的 main 方法定义程序入口: object Application { def main(args: Array[String]): Unit = { // stuff goes here. } } // 文件可以包含多个 class 和 object,用 scalac 编译源文件 // 输入和输出 // 按行读文件 import scala.io.Source for(line <- Source.fromFile("myfile.txt").getLines()) println(line) // 用 Java 的 PrintWriter 写文件 val writer = new PrintWriter("myfile.txt") writer.write("Writing line for line" + util.Properties.lineSeparator) writer.write("Another line here" + util.Properties.lineSeparator) writer.close() ~~~ ## 更多的资源 [为没耐心的人准备的 Scala](http://horstmann.com/scala/) [Twitter Scala school](http://twitter.github.io/scala_school/) [The Scala documentation](http://www.scala-lang.org/documentation/) [在浏览器尝试 Scala](http://scalatutorials.com/tour/) 加入 [Scala 用户组](https://groups.google.com/forum/#!forum/scala-user)