Scala Class etc. 2

Higher-Order Functions

• def 定義的是方法，而不是函數
• 函數可作為變數存在，可直接調用，也可作為值傳遞給其他函數
• _ 尾碼將普通方法變為函數: ceil _
  • 根據上下文編譯器可以自動將方法轉換為函數，也可省略 _ 尾碼
• 高階函數，接收函數的函數
• 參數類型推導
  • 匿名函數傳遞給其他函數或方法時，如果一直到參數類型，則可省略匿名函數的參數類型，可自動推導類型
  • 參數只有一個時可省略括弧
    • 當參數在右側只出現一次時，可使用 _ 簡寫
• 閉包 Closures，特定作用域
• SAM, single abstract method interface
  • 對應 Java 中的函數式介面 (1.8)
  • 可將 Scala 函數傳遞給 Java，只在函數字面量中起作用
• 柯里化 Currying
  • 將接收兩個參數的函數變為接收第一個參數的函數，該函數返回一個消費第二個參數的函數
• 控制抽象 Control Abstractions
  • Scala 只包含少量的流程式控制制語句，用戶可自定義控制語句

Pattern Matching and Case Classes

• 可對任何類型進行模式匹配，匹配順序從上至下
• 模式匹配代替 switch，預設分支為 case _；可避免 switch 語句中因缺少 break 帶來的 fall-through 問題
• 模式匹配也是表達式，可將其返回值直接賦值給變數
• 模式守衛 / guards，為匹配設置條件，任何 Boolean 條件都可作為模式守衛；case ... if ... => ...
• case 關鍵字後接變數名或對應數據結構中使用變數名，那麼匹配項就賦值給該變數，變數名必須以小寫字母開頭
• 使用 | 分隔同一匹配的多個可選項，此時不可使用變數綁定元素
• 類型匹配，代替 isInstanceOf 和 asInstanceOf，直接進行類型轉換
  • 必須為類型指定變數名，否則匹配的是實際的類型對象
  • 匹配在運行時發生，而 JVM 泛型會被擦除
    • 不可以匹配具體的 Map 類型（可使用 case Map[_, _]，不可使用 case Map[Int, Int]）
    • Array 的類型不會被擦除
• 解構 destructuring

  • 匹配數組

    case Array(x, y) => s"$x $y"  // 匹配長度為2的數組，並將分別綁定到 x, y
    case Array(0, rest @ _*) => rest.min // 可變參數

  • 匹配 List

    case x :: y :: Nil => ...  // 綁定參數
    case head :: tail => ...  // 解構 head , tail

  • 匹配元組

    case (0, _) => ... // 匹配第一個元素為0
    case (x, y) => ... // 綁定參數

• 定義變數，註意一定要小寫開頭；其實等價於 match 模式匹配加上賦值操作
  • val (x, y) = (1, 2)
  • val Array(f, s, rest @ _*) = arr

• 用於 for 迴圈遍歷集合，匹配符合條件的元素

  for ((k, v) <- System.getProperties()) println(s"$k $v")
  // 匹配 value 為 "" 的項，其他的則被忽略
  for ((k, "") <- System.getProperties()) println(k)
  // if guard 過濾
  for ((k, v) <- System.getProperties() if v == "") println(k)

• Case Class
  • 用於模式匹配的特殊類
  • 構造參數預設為 val，預設提供 apply、unapply、toString、equals、hashCode、copy
    • copy 用於複製對象時，可使用命名參數來修改屬性
  • case class X 使用時 case X() => ...，需要括弧
  • case object S 單例，使用時 case S => ...， 不要括弧
  • :: 也是 case class，配合中綴表達式，就是常見的匹配方式，case head :: tail，實際調用 ::(head, tail)
  • 可用於嵌套的結構；綁定變數、可變參數匹配類似
  • 適用於固定結構的類，如 List 等
• sealed 密封的
  • 被修飾的類，則其子類必須和該類在同一個文件中定義
  • 在編譯時即確定了所有匹配項的可能性
• Option 也是使用 case class 來表示是否有值存在的
  • 子類 Some 封裝值，子類 None 表示無值
  • 相比使用 "" 或 null 更加安全
  • Map 進行 get 操作返回的也是 Option，也可使用模式匹配來處理
  • getOrElse 嘗試獲取值，未獲取到則使用給定的值
• Partial Function 偏函數
  • 沒有對所有輸入進行定義的函數
  • apply 從模式匹配中計算函數值，isDefinedAt 判斷輸入是否匹配定義的模式
  • case 語句塊是偏函數
  • PartialFunction[A, B] 的實例， A 為輸入類型，B 為輸出類型
    • 可使用偏函數的 lift 方法，將偏函數變為常規函數，返回值為 Option[B]
    • 也可以通過 Function.unlift 將返回 Option[B] 的函數變為偏函數
  • Seq[A] 也是偏函數 PartialFunction[Int, A]
  • Map[K, V] 也是偏函數 PartialFunction[K, V]
  • catch 語句也是偏函數，可在 catch 塊中使用模式匹配處理異常

註解

• Scala 中註解可影響代碼編譯，如 @BeanProperty 會自動生成 getter/setter
• 可用於 類、方法、欄位、變數、參數等
  • 多個註解無順序
  • 主構造器的註解，需要加括弧 class Credential @Inject() (var username: String, var password: String)
  • 表達式的註解，使用分號加註解的方式 (map.get(key): @unchecked) ...
  • 類型參數的註解，class Test[@specialized T]
  • 實際類型的註解，放在類型之後，def name: String @Localized
• 註解實現
  • 註解必須繼承 Annotation
  • 類型註解必須繼承 TypeAnnotation
  • 元註解 @param, @field, @getter, @setter, @beanGetter, @beanSetter
• 對應 Java 修飾符、標記介面
  • @volatile 對應 volatile 關鍵字
  • @transient 對應 transient 關鍵字
  • @strictfp 對應 strictfp 關鍵字
  • @native 對應 native 關鍵字
  • @cloneable 對應 Cloneable
  • @remote 對應 java.rmi.Remote
  • @SerialVersionUID 代替序列化欄位
• 使用 @throws(classOf[Exception]) 來處理 Java 中的受檢異常
• @varargs 處理可變參數
  • @varargs def name(args: String*) 生成 void name(String... args)
  • 沒有 @varargs 則可變參數會被轉換成 Seq[T]
• 優化
  • @tailrec 會嘗試優化尾遞歸調用，將其變為迴圈
  • @switch 編譯器會檢查 match 表達式是否編譯為 ableswitch 或 lookupswitch，如果被編譯成一系列條件表達式，則會拋出異常
  • @inline, @noinline 建議編譯器是否將方法替換為行內調用
  • @elidable, 用於標註在生產代碼中可移除的方法
    • elidable 對象定義了很多級別常量可直接使用，未指定參數時預設是 SERVERE 即 1000（包含1000）
  • @specialized 處理基礎類型，自動生成基礎類型對應包裝類的方法