scala的簡介安裝與基礎語法
大數據技術之Scala
==========第一篇：Scala編程語言=========
一、Scala語言基礎
1、Scala簡介
Scala是一種多範式的編程語言，其設計的初衷是要集成面向對象編程和函數式編程的各種特性。Scala運行於Java平臺（Java虛擬機），並兼容現有的Java程序。它也能運行於CLDC配置的Java ME中。目前還有另一.NET平臺的實現，不過該版本更新有些滯後。Scala的編譯模型（獨立編譯，動態類加載）與Java和C#一樣，所以Scala代碼可以調用Java類庫（對於.NET實現則可調用.NET類庫）。Scala包括編譯器和類庫，以及BSD許可證發布。
學習Scala編程語言，為後續學習Spark奠定基礎。
2、Scala安裝與配置
安裝
Scala需要Java運行時庫，安裝Scala需要首先安裝JVM虛擬機，推薦安裝JDK1.8。
在http://www.scala-lang.org/ 下載Scala2.11.8程序安裝包
根據不同的操作系統選擇不同的安裝包，下載完成後，將安裝包解壓到安裝目錄。
註意：安裝時，安裝路徑中不能含有空格。
將scala安裝目錄下的bin目錄加入到PATH環境變量：
SCALA_HOME:
|
SCALA_HOME= D:\scala-2.11.8 |
PATH:
|
在PATH變量中添加：%SCALA_HOME%\bin |
完成以上流程後，在命令行輸入：scala，進入如下界面：
註意：該操作Windows和Linux配置流程是一樣的。可以參考Java的JDK的配置過程。
到此為止，Scala的安裝已經成功。
配置IDEA
1) 打開IDEA工具，如圖：點擊Configure
2) 點擊Plugins
3) 點擊Install plugin from disk
4) 選擇scala的plugins
5) 此時會顯示一個Scala的條目，在右側點擊Restart IntelliJ
6) 創建Maven項目
創建的maven項目默認是不支持scala的，需要為項目添加scala的framework，如圖：
在這裏選擇Scala後，在右邊的Use library中配置你的安裝目錄即可，最後點擊OK。
7) 在項目的目錄結構中，創建scala文件夾，並標記為source（file-project structure）
8) 以上配置都完成後，就可以在scala上點擊右鍵創建scala class了
3、Scala的運行環境
l REPL（Read Evaluate Print Loop）：命令行
l IDE：圖形開發工具
n The Scala IDE (Based on Eclipse)：http://scala-ide.org/
n IntelliJ IDEA with Scala plugin：http://www.jetbrains.com/idea/download/
n Netbeans IDE with the Scala plugin
4、Scala的常用數據類型
註意：在Scala中，任何數據都是對象。例如：
① 數值類型：Byte，Short，Int，Long，Float，Double
l Byte: 8位有符號數字，從-128 到 127
l Short: 16位有符號數據，從-32768 到 32767
l Int： 32位有符號數據
l Long： 64位有符號數據
例如：
val a:Byte = 10
a+10
得到：res9: Int = 20
這裏的res9是新生成變量的名字
val b:Short = 20
a+b
註意：在Scala中，定義變量可以不指定類型，因為Scala會進行類型的自動推導。
② 字符類型和字符串類型：Char和String
對於字符串，在Scala中可以進行插值操作。
註意：前面有個s；相當於執行："My Name is " + s1
③ Unit類型：相當於Java中的void類型
④ Nothing類型：一般表示在執行過程中，產生了Exception
例如，我們定義一個函數如下：
5、Scala變量的申明和使用
l 使用val和var申明變量
例如：scala> val answer = 8 * 3 + 2
可以在後續表達式中使用這些名稱
l val：定義的值實際是一個常量
要申明其值可變的變量：var
註意：可以不用顯式指定變量的類型，Scala會進行自動的類型推到
6、Scala的函數和方法的使用
l 可以使用Scala的預定義函數
例如：求兩個值的最大值
l 也可以使用def關鍵字自定義函數
語法：
示例：
7、Scala的條件表達式
Scala的if/else語法結構和Java或C++一樣。
不過，在Scala中，if/else是表達式，有值，這個值就是跟在if或else之後的表達式的值。
8、Scala的循環
Scala擁有與Java和C++相同的while和do循環
Scala中，可以使用for和foreach進行叠代
- 使用for循環案例：
註意：
（*） <- 表示Scala中的generator，即：提取符
（*）第三種寫法是第二種寫法的簡寫
- 在for循環中，還可以使用yield關鍵字來產生一個新的集合
在上面的案例中，我們將list集合中的每個元素轉換成了大寫，並且使用yield關鍵字生成了一個新的集合。
- 使用while循環：註意使用小括號，不是中括號
- 使用do ... while循環
- 使用foreach進行叠代
註意：在上面的例子中，foreach接收了另一個函數（println）作為值
9、Scala函數的參數
- Scala中，有兩種函數參數的求值策略
l Call By Value：對函數實參求值，且僅求一次
l Call By Name：函數實參每次在函數體內被用到時都會求值
我們來分析一下，上面兩個調用執行的過程：
一份復雜一點的例子：
- Scala中的函數參數
l 默認參數
l 代名參數
l 可變參數
10、Scala的Lazy值（懶值）
當val被申明為lazy時，它的初始化將被推遲，直到我們首次對它取值。
一個更為復雜一點的例子：讀取文件：
11、異常的處理
Scala異常的工作機制和Java或者C++一樣。直接使用throw關鍵字拋出異常。
12、Scala中的數組
Scala數組的類型：
l 定長數組：使用關鍵字Array
l 變長數組：使用關鍵字ArrayBuffer
l 遍歷數組
l Scala數組的常用操作
l Scala的多維數組
l 和Java一樣，多維數組是通過數組的數組來實現的。
l 也可以創建不規則的數組，每一行的長度各不相同。
13、映射
映射就是Map集合，由一個(key,value)組成。
-> 操作符用來創建
例如：
val scores = Map(“Alice” -> 10,”Bob” -> 3,”Cindy” -> 8)
映射的類型分為：不可變Map和可變Map
映射的操作
l 獲取映射中的值
l 更新映射中的值（必須是可變Map）
l 叠代映射
14、元組（Tuple）
元組是不同類型的值的聚集。
例如：val t = (1, 3.14, "Fred") // 類型為Tuple3[Int, Double, java.lang.String]
這裏：Tuple是類型，3是表示元組中有三個元素。
元組的訪問和遍歷：
註意：要遍歷Tuple中的元素，需要首先生成對應的叠代器。不能直接使用for或者foreach。
二、Scala語言的面向對象
1、面向對象的基本概念
把數據及對數據的操作方法放在一起，作為一個相互依存的整體——對象
面向對象的三大特征：
u 封裝
u 繼承
u 多態
2、類的定義
簡單類和無參方法：
案例：註意沒有class前面沒有public關鍵字修飾。
如果要開發main方法，需要將main方法定義在該類的伴生對象中，即：object對象中，（後續做詳細的討論）。
3、屬性的getter和setter方法
l 當定義屬性是private時候，scala會自動為其生成對應的get和set方法
private var stuName:String = "Tom"
- get方法: stuName ----> s2.stuName() 由於stuName是方法的名字，所以可以加上一個括號
- set方法: stuName_= ----> stuName_= 是方法的名字
l 定義屬性：private var money:Int = 1000 希望money只有get方法，沒有set方法？？
- 辦法：將其定義為常量private val money:Int = 1000
l private[this]的用法：該屬性只屬於該對象私有，就不會生成對應的set和get方法。如果這樣，就不能直接調用，例如：s1.stuName ---> 錯誤
4、內部類（嵌套類）
我們可以在一個類的內部在定義一個類，如下：我們在Student類中，再定義了一個Course類用於保存學生選修的課程。
開發一個測試程序進行測試：
5、類的構造器
類的構造器分為：主構造器、輔助構造器
l 主構造器：和類的聲明結合在一起，只能有一個主構造器
Student4(val stuName:String,val stuAge:Int)
(1) 定義類的主構造器：兩個參數
(2) 聲明了兩個屬性：stuName和stuAge 和對應的get和set方法
l 輔助構造器：可以有多個輔助構造器，通過關鍵字this來實現
6、Scala中的Object對象
Scala沒有靜態的修飾符，但Object對象下的成員都是靜態的 ，若有同名的class，這其作為它的伴生類。在Object中一般可以為伴生類做一些初始化等操作。
下面是Java中的靜態塊的例子。在這個例子中，我們對JDBC進行了初始化。
而Scala中的Object就相當於Java中靜態塊。
Object對象的應用
u 單例對象
u 使用應用程序對象：可以省略main方法；需要從父類App繼承。
7、Scala中的apply方法
遇到如下形式的表達式時，apply方法就會被調用：
Object(參數1,參數2,......,參數N)
通常，這樣一個apply方法返回的是伴生類的對象；其作用是為了省略new關鍵字
Object的apply方法舉例：
8、Scala中的繼承
Scala和Java一樣，使用extends關鍵字擴展類。
l 案例一：Employee類繼承Person類
l 案例二：在子類中重寫父類的方法
l 案例三：使用匿名子類
l 案例四：使用抽象類。抽象類中包含抽象方法，抽象類只能用來繼承。
l 案例五：使用抽象字段。抽象字段就是一個沒有初始值的字段
9、Scala中的trait（特質）
trait就是抽象類。trait跟抽象類最大的區別：trait支持多重繼承
10、包的使用
Scala中包的定義和使用：
u 包的定義
u 包的引入：Scala中依然使用import作為引用包的關鍵字，例如
u 而且Scala中的import可以寫在任意地方
11、包對象
包可以包含類、對象和特質，但不能包含函數或者變量的定義。很不幸，這是Java虛擬機的局限。
把工具函數或者常量添加到包而不是某個Utils對象，這是更加合理的做法。Scala中，包對象的出現正是為了解決這個局限。
Scala中的包對象：常量，變量，方法，類，對象，trait（特質）
12、Scala中的文件訪問
l 讀取行
l 讀取字符
其實這裏的source就指向了這個文件中的每個字符。
l 從URL或其他源讀取：註意指定字符集UTF-8
l 讀取二進制文件：Scala中並不支持直接讀取二進制，但可以通過調用Java的InputStream來進行讀入。
l 寫入文本文件
三、Scala語言的函數式編程
1、Scala中的函數
在Scala中，函數是“頭等公民”，就和數字一樣。可以在變量中存放函數，即：將函數作為變量的值（值函數）。
2、匿名函數
3、帶函數參數的函數，即：高階函數
示例1：
（*）首先，定義一個最普通的函數
（*）再定義一個高階函數
（*）分析這個高階函數調用的過程
示例2：
在這個例子中，首先定義了一個普通的函數mytest，然後定義了一個高階函數myFunction；myFunction接收三個參數：第一個f是一個函數參數，第二個是x，第三個是y。而f是一個函數參數，本身接收兩個Int的參數，返回一個Int的值。
4、閉包
就是函數的嵌套，即：在一個函數定義中，包含另外一個函數的定義；並且在內函數中可以訪問外函數中的變量。
測試上面的函數：
5、柯裏化：Currying
柯裏化函數(Curried Function)是把具有多個參數的函數轉換為一條函數鏈，每個節點上是單一參數。
一個簡單的例子：
6、高階函數示例
示例1：
示例2：
示例3：
示例4：
示例5：
在這個例子中，可以被2整除的被分到一個分區；不能被2整除的被分到另一個分區。
示例6：
示例7：
示例8：
在這個例子中，分為兩步：
（1）將(1,2,3)和(4,5,6)這兩個集合合並成一個集合
（2）再對每個元素乘以2
四、Scala中的集合
1、可變集合和不可變集合
l 可變集合
l 不可變集合：
n 集合從不改變，因此可以安全地共享其引用。
n 甚至是在一個多線程的應用程序當中也沒問題。
集合的操作：
2、列表
l 不可變列表（List）
不可變列表的相關操作：
l 可變列表（LinkedList）：scala.collection.mutable
3、序列
常用的序列有：Vector和Range
u Vector是ArrayBuffer的不可變版本，是一個帶下標的序列
u Range表示一個整數序列
4、集（Set）和集的操作
l 集Set是不重復元素的集合
l 和列表不同，集並不保留元素插入的順序。默認以Hash集實現
示例1：創建集
示例2：集的操作
5、模式匹配
Scala有一個強大的模式匹配機制，可以應用在很多場合：
u switch語句
u 類型檢查
Scala還提供了樣本類（case class），對模式匹配進行了優化
模式匹配示例：
l 更好的switch
l Scala的守衛
l 模式匹配中的變量
l 類型模式
l 匹配數組和列表
6、樣本類(CaseClass)
簡單的來說，Scala的case class就是在普通的類定義前加case這個關鍵字，然後你可以對這些類來模式匹配。
case class帶來的最大的好處是它們支持模式識別。
首先，回顧一下前面的模式匹配：
其次，如果我們想判斷一個對象是否是某個類的對象，跟Java一樣可以使用isInstanceOf
下面這個好像有點問題
最後，在Scala中有一種更簡單的方式來判斷，就是case class
註意：需要在class前面使用case關鍵字。
五、Scala語言的高級特性
1、什麽是泛型類
和Java或者C++一樣，類和特質可以帶類型參數。在Scala中，使用方括號來定義類型參數
測試程序：
2、什麽是泛型函數
函數和方法也可以帶類型參數。和泛型類一樣，我們需要把類型參數放在方法名之後。
註意：這裏的ClassTag是必須的，表示運行時的一些信息，比如類型。
3、Upper Bounds 與 Lower Bounds
類型的上界和下界，是用來定義類型變量的範圍。它們的含義如下：
l S <: T
這是類型上界的定義。也就是S必須是類型T的子類（或本身，自己也可以認為是自己的子類。
u U >: T
這是類型下界的定義。也就是U必須是類型T的父類(或本身，自己也可以認為是自己的父類)。
l 一個簡單的例子：
l 一個復雜一點的例子（上界）：
l 再來看一個例子：
4、視圖界定（View bounds）
它比 <: 適用的範圍更廣，除了所有的子類型，還允許隱式轉換過去的類型。用 <% 表示。盡量使用視圖界定，來取代泛型的上界，因為適用的範圍更加廣泛。
示例：
l 上面寫過的一個列子。這裏由於T的上界是String，當我們傳遞100和200的時候，就會出現類型不匹配。
l 但是100和200是可以轉成字符串的，所以我們可以使用視圖界定讓addTwoString方法接收更廣泛的數據類型，即：字符串及其子類、可以轉換成字符串的類型。
註意：使用的是 <%
l 但實際運行的時候，會出現錯誤：
這是因為：Scala並沒有定義如何將Int轉換成String的規則，所以要使用視圖界定，我們就必須創建轉換的規則。
l 創建轉換規則
l 運行成功
5、協變和逆變
l 協變：
Scala的類或特征的範型定義中，如果在類型參數前面加入+符號，就可以使類或特征變為協變了。
u 逆變：
在類或特征的定義中，在類型參數之前加上一個-符號，就可定義逆變範型類和特征了。
總結一下：Scala的協變：泛型變量的值可以是本身類型或者其子類的類型
Scala的逆變：泛型變量的值可以是本身類型或者其父類的類型
6、隱式轉換函數
所謂隱式轉換函數指的是以implicit關鍵字申明的帶有單個參數的函數。
l 前面講視圖界定時候的一個例子：
l 再舉一個例子：我們把Fruit對象轉換成了Monkey對象
7、隱式參數
使用implicit申明的函數參數叫做隱式參數。我們也可以使用隱式參數實現隱式的轉換
8、隱式類
所謂隱式類： 就是對類增加implicit 限定的類，其作用主要是對類的功能加強！
scala的簡介安裝與基礎語法