[Scala] 快学Scala A2L2

集合

13.1 集合的三大类

所有的集合都扩展Iterable特质。集合的三大集合为Seq, Set, Map

Seq是一个有先后次序的值的序列，比如数组或列表。IndexSeq允许我们通过整型下表快速访问任意元素。但是链表不可以。

Set是一组没有先后次序的值。SortedSet中，元素排过序。

Map时一组（键，值）对。SortedMap按键排序

每一个Scala集合特质或类都有一个带有apply方法的伴生对象。

13.2 可变和不可变集合

13.3 序列Sequence

不可变序列：IndexSeq(Vector, Range), List, Stream, Stack, Queue

可变序列：IndexSeq(ArrayBuffer), LinkedList, Stack, Queue, PriorityQueue, DoubleLinkedList

13.4 列表List

Scala中，列表要么是Nil（空表），要么是一个head元素＋tail，而tail也是一个列表。

:: 操作符从给定的head和tail创建一个新的list。例如：9 :: List(4,2)  or 9 :: 4 :: 2 :: Nil

在Java或C++中，我们用迭代器遍历链表。在Scala中使用递归或者模式匹配更自然。例如

def sum(lst: List[Int]): Int = if(lst == Nil) 0 else lst.head + sum(lst.tail)

13.5 可变列表

可变的LinkedList和不可变的List相似，只不过值可以修改。一般采用循环遍历的方式访问每个元素。

注意：如果想要把List中的某个节点变成最后一个节点，不能将next引用设为Nil，而应该将它设置为LinkedList.empty。也不要设置为null，否则在遍历时回遇到空指针错误。

13.6 Set

13.7 Stream

13.8 懒视图

13.9 与Java集合的互操作

13.10 线程安全的集合

Scala提供六个特质，将他们混入集合，让集合的操作变成同步。

SynchronizedBuffer, SynchronizedMap, SynchronizedPriorityMap, SynchronizedQueue, SynchronizedSet, SynchronizedStack

但是，并发地修改或遍历集合并不安全，很可能会引发代码中的错误？？

更好多方式是使用java.util.concurrent包中的某个类。比如：ConcurrentHashMap或ConcurrentSkipListMap。这些集合比简单的用同步方式执行所有方法更高效。（因为高效的实现。。）

模式匹配和样例类

Scala有一个十分强大的模式匹配机制，可以应用在很多场合：switch语句、类型查询、以及“析构”（获取复杂表达式中的不同部分）。此外，Scala还提供样例类，对模式匹配进行了优化。

14.1 更好的switch

与if类事，match也是一个表示式，而不是语句。match可以接受任何类型，而不仅仅是数字。

14.2 守卫

守卫可以是任何Boolean条件。例如：case _ if Character.isDigit(ch) => ...

14.5 模式中的变量

case ch if Character.isDigit(ch) => ...

14.6 类型模式

当使用类型匹配时，必须给出一个变量名。否则，就会拿对象本身进行匹配。比如: case x: Int => x

注意：匹配发生在运行期，Java虚拟机中泛型的类型信息是被擦掉的。因此不能用类型匹配特定的Map类型  case m: Map[String, Int] => // Wrong

14.7 样例类

样例类是一种特殊的类，他们经过优化以用于模式匹配。

样例类的实例使用()，样例对象不使用圆括号。

样例对象的copy方法创建一个与现有对象值相同的新对象。

14.8 匹配嵌套结构

case Bundlee(_, _, art @ Article(_, _), rest @ _*) => ...

@表示法将嵌套的值绑到变量；_*表示剩下的序列

14.9 密封类

当用样例类作模式匹配时，如果想让编译器确保已经列出了所有可能，需要将样例类的通用超类声明为sealed. 比如：sealed abstract class Amount

14.10  Option类型

标准库中的Option类型样例类表示那种可能存在、也可能不存在的值。

样例子类Some包装了某个值，例如: Some("Fred")。而样例对象None表示没有值。

Option支持泛型。比如：Some("Fred")的类型为Option[String]。

Option可以通过match, getOrElse, for推导式获得值。

14.11 偏函数

被包在花括号内的一组case语句是一个偏函数——一个并非对所有输入值都有定义的函数。

它是PartialFunction[A, B]类的实例。（A是参数类型，B是返回类型）

该类有两个方法：apply方法从匹配到的模式计算函数值，而isDefinedAt方法在输入至少匹配其中一个模式时返回true

例如：val f: PartialFuntion[Char, Int] = {case '+' => 1; case '-'=>-1}

f('-')  // 返回-1

注解

15.1 什么可以被注解

在Scala中，类、方法、字段、局部变量和参数都可以添加注解，和Java一样。

可以添加多个注解。先后次序没有影响

15.2 注解参数

Java注解可以有带名参数。如果参数名为value，可省略名称。如果不带注解，可省略()。

15.3 针对Java特性的注解

Java修饰符：对于那些不是很常用的Java特性，Scala使用注解，而不是修饰符关键字。

@volatile: 将字段标记为易失的，一个易失的字段可以被多个线程同时更新。

@transient: 将字段标记为瞬态，瞬态的字段不会被序列化。

@stricttfp

@native: 标记那些在C或C++代码中实现的方法。

标记接口：Scala用注解@cloneable和@remote而不是Cloneable和java.rmi.Remote标记接口来表示可被克隆和远程的对象。

注意：@serializable已过时，现在需扩展scala.Serializable特质。对于可序列化的类，可以用@SerialVeresionUID注解来指定序列化版本。

受检异常：Java代码中调用Scala的方法，其签名应包含哪些可能被抛出的受检异常。@throw(classOf[IOException])注解表明会抛出IOException异常。

变长参数：@varargs注解可以从Java调用Scala的带有变长参数的方法。

JavaBeans: 加上JavaBean风格的注解，编译器会帮助生成Java风格的函数。

15.4 用于错误和警告的注解

@deprecated注解生成警告信息，有两个可选参数：message和since

@implicitNotFound注解用于在某个隐式参数不存在的时候生成有意义的错误提醒

@unchecked注解用于在匹配不完整时取消警告的提醒

@uncheckedVariance注解会取消和型变相关的错误提醒

类型参数

16.1 泛型类和泛型函数

和Java和C++一样，类和特质可以带有类型参数。带有一个或者多个类型参数的类是泛型的

函数和方法也可以带有类型参数。和泛型类一样，需要吧类型参数放在方法名之后。例如：def getMiddle[T](a: Array[T]) = ...

Scala可以从调用该方法使用的实际参数推断出类型。如有必要，也可以制定类型。例如： val f = getMiddle[String] _

16.2 类型变量界定

Scala允许你通过 边界 来限制多态变量。这些边界表达了子类型关系。

上界：T <: Comparable[T]。例如: class Pair[T <: Comparable[T]](val first: T, val second: T)

下届: R >: T。例如：def replaceFirst[R >: T](newFirst: R) = new Pair(newFirst, second)

16.3 视界界定

视界界定，例如：class Pair[T <% Comparable[T]]，<%意味着T可以隐式转换成Comparable[T]。（说明：用Ordered特质更好，它在Comparable[T]基础上还提供关系操作符）

16.4 上下文界定和Manifest

视图界定 T<%V 要求必须存在一个T到V的隐式转换。上下文界定的形式为 T:M，其中M是另一个泛型类。它要求必须存在一个类型为M[T]的“隐式值”

例如：class Pair[T : Ordering]，上述定义必须存在一个类型为Ordering[T]的隐式值，该隐式值可以用在该类的方法中。

实例化一个泛型Array[T]，需要一个Manifest[T]对象。如果需要编写一个泛型函数来构造泛型数组的话，需要传入Manifest对象帮忙。由于它是构造函数的隐式参数，可以使用上下文界定。

16.5 类型约束

T =:= U 测试T是否等于U

T <:< U 测试T是否为U的子类型

T <%< U 测试T能否被隐式转换为U

使用这样的约束，需要添加“隐式类型证明参数”。比如：class Pair[T](val first: T, val second: T)(implicit ev: T <:< Comparable[T])

在上例中，类型约束并没有比类型界定 class Pair[T <: Comparable[T]]带来更多好处。但是前者还可以将隐式参数用在方法上。

16.6 型变Variance

在混合OO和多态性时，一个核心问题是：如果T’是T一个子类，Container[T’]应该被看做是Container[T]的子类吗？变性（Variance）注解允许你表达类层次结构和多态类型之间的关系。

协变+T: 与T按照同样的方向型变，Student是Person的子类型，Pair[Student]是Pair[Person]的子类型

逆变-T：与协变相反。

不变：Pair[Student]和Pair[Person]之间没有任何关系，尽管Student时Person的子类型。

16.7 协变和逆变

如果一个对象同时消费和产出某值，则类型应该保持不变。这通常使用于可变数据结构。例如：Scala中数组是不支持型变的。

参数位置是逆变点，而返回类型的位置时协变点。不过，函数参数中，型变规则是反过来的。

16.8 对象不能泛型

16.9 类型通配符

有时候，你并不关心是否能够命名一个类型变量，这时可以使用“通配符”取而代之。比如：def count[A](l: List[A]) = l.size。

如果通配符用得不恰当，可能流失原有类型信息。比如：def drop(l: List[_]) = l.tail 返回的是 List[Any]类型

同时，通配符还可以用在类型变量界定中。比如: def makeFriends(p: [_ <: Person])

高级类型

17.1 单例类型

比如object Title，Title.type就是单例类型，Title本身是单例对象。

17.2 类型投影

嵌套类从属于包含它的外部对象。比如：objectA.Member和objectB.Member是不同的类，即使objectA和objectB是同一个类Network的两个对象。

如果不希望有这种约束，两种方法：

1）把Member类直接挪到主类的伴生对象中。

2）如果坚持细粒度，可以用类型投影，比如：Network#Member，意思是“任何Network的Member”

17.3 路径

路径组成部分不能是类

17.4 类型别名

关键字：type

类型别名必须被嵌套在类或对象中。它不能出现在Scala文件的顶层。

17.5 抽象类型

类或特质可以定义一个在子类中被具体话的抽象类型（abstract type）。比如：trait Reader { type Contents; def read(fileName: String): Contents }

Contents可以在子类中定义

抽象类型 vs 类型参数

• 如果类型是在类被实例化时给出，则使用类型参数
• 如果类型是在子类中使用，则使用抽象类型