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Scala講座：函數、操作符及與Java的比較

本文節(jié)選自最近在日本十分流行的Scala講座系列的第三篇，由JavaEye的fineqtbull翻譯。本系列的作者牛尾剛在日本寫過不少有關Java和Ruby的書籍，相當受歡迎。

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包和函數定義以及類型聲明

不過還是想把結婚這個動作明確表現出來呀，那就試著寫一下吧。對于函數式+面向對象的Scala來說有兩種考慮方式。

***個是面向對象的方法，當然就是讓Person類持有表示結婚的方法getMarriedTo(對方:Person)了。另一個就是函數式方法，結婚是那女雙方的事情，只在一方的Person類中定義getMarriedTo方法可能也不太確切，可以在Scala特有的單例對象中(object)定義marry方法來描述結婚這一事件。下面的例子中將Person類移到了Life包中，并在Life包中定義了同名的單例對象（singleton object），然后在Person類和對象中定義了getMarriedTo和marray方法。另外，因為這里的Person單例對象與Person類同名

且在同一個源文件里，所以他們互相又成為伴生對象和伴生類。

 
 
 
    
  
  
  
  1. package life { 
    2. 
  
  
  
  2. class Person(val firstName:String, val lastName:String, var spouse:Person) { 
    3. 
  
  
  
  3. def this(fn:String, ln:String) = this(fn, ln, null) 
    4. 
  
  
  
  4. def introduction = "我的名字是，" + firstName + " " + lastName + 
    5. 
  
  
  
  5. (if (spouse != null) "，對方的名字是，" + spouse.firstName + " " + spouse.lastName + "。" else "。") 
    6. 
  
  
  
  6. def getMarriedTo(p : Person) { 
    7. 
  
  
  
  7. this.spouse = p; p.spouse = this //姓可以在以后自由更改 
    8. 
  
  
  
  8. } 
    9. 
  
  
  
  9. override def toString : String = super.toString + " [姓: " + lastName + " 名: " + firstName + " 配偶: " + 
    10. 
  
  
  
  10. (if (spouse != null) " ("+ spouse.lastName + "," + spouse.firstName + ")" else "沒有") + "]"
    11. 
  
  
  
  11. } 
    12. 
  
  
  
  12. object Person { 
    13. 
  
  
  
  13. def marry(p1: Person, p2: Person): Unit = { 
    14. 
  
  
  
  14. p1.spouse = p2; p2.spouse = p1 //姓可以在以后自由更改 
    15. 
  
  
  
  15. } 
    16. 
  
  
  
  16. } 
    17. 
  
  
  
  17. } 
    18.

上述Unit類型代表不返回任何值，相當于Java中的void。如果想把Person類以別的名稱來使用則可以用import語句來聲明別名。比如以下程序中為Person類定義了名為Man的別名。

 
 
 
    
  
  
  
  1. scala> import life.{Person => Man} 
    2. 
  
  
  
  2. import life.{Person=>Man} 
    3.

實際上述語句與以下聲明type別名的語句是一樣的

 
 
 
    
  
  
  
  1. scala> import life.Person 
    2. 
  
  
  
  2. import life.Person 
    3. 
  
  
  
  3. scala> type Man = Person 
    4. 
  
  
  
  4. defined type alias Man 
    5.

正像這樣，我們可以利用Scala的交互式環(huán)境一邊寫簡潔的代碼一邊一點一點地確認結果來進行開發(fā)。還有，包和類都可以嵌套定義，這里就省略了。

Scala中操作符也是方法

實際上Scala并沒有內嵌在語言中的操作符。加法+、乘法*、減法-、除法/、字符串連接+和列表連接++等操作符都是Int、String或List等類型中的方法（有時可能是父類中的方法）。因此，操作符中的特殊字符在Scala中可以被用作方法名稱的一部分，這對于定義迷你語言（DSL，特定領域語言）來說是非常重要的。

那么，將“m先生和f女士結婚后f女士的姓變?yōu)閙”這一動作以“m < + f”來表示吧。在Scala中這

表示“對接受對象m適用方法< +，參數為f”，是“m.< +(f)”的簡化形式。馬上就在Person類中定義一個兩元操作符方法“< +”吧。雖然返回值也可以是Unit，這里就以接受對象自己為返回值吧。

 
 
 
    
  
  
  
  1. class Person … { 
    2. 
  
  
  
  2. … 
    3. 
  
  
  
  3. def < +(p : Person): Person = { //姓與接受對象的姓相一致 
    4. 
  
  
  
  4. this.getMarriedTo(p) //和p結婚返回值為Unit 
    5. 
  
  
  
  5. p.lastName = this.lastName //改變姓，賦值表達式的返回值是Unit 
    6. 
  
  
  
  6. this //以接受對象自己作為返回值 
    7. 
  
  
  
  7. } 
    8. 
  
  
  
  8. … 
    9. 
  
  
  
  9. } 
    10.

下面的代碼是f嫁給了m，f的姓改為了m的姓了。

 
 
 
    
  
  
  
  1. scala> import life.Person 
    2. 
  
  
  
  2. import life.Person 
    3. 
  
  
  
  3. scala> val m = new Person("Fei", "Zhang") 
    4. 
  
  
  
  4. m: life.Person = life.Person@14683c0 [姓: Zhang 名: Fei 配偶: 沒有] 
    5. 
  
  
  
  5. scala> val f = new Person("Can", "Diao") 
    6. 
  
  
  
  6. f: life.Person = life.Person@863941 [姓: Diao 名: Can 配偶: 沒有] 
    7. 
  
  
  
  7. scala> m < + f 
    8. 
  
  
  
  8. res0: life.Person = life.Person@14683c0 [姓: Zhang 名: Fei 配偶: (Zhang,Can)] 
    9.

到這里我們嘗試了一下兩元操作符，Scala也可以定義一元操作符，但不同的是方法名稱的格式為“unary_操作符”。

Java與Scala的混合

Scala可以非常方便的使用Java的類、接口以及其中定義的方法。不僅僅是調用方法，將Scala類定義為Java類或接口的子類或接口實現也是很容易的。還有，用scalac編譯Scala類后生成的僅僅是.class文件，完全可以毫無區(qū)別的把Java和Scala混在一起開發(fā)。

前面定義了life包，現在就定義一個單例對象Demo吧，在里面將嵌入使用Java的Swing庫的例子。將JFrame類在Demo中以Window為別名引入(import)，然后就可以看看創(chuàng)建對象的樣子了。

 
 
 
    
  
  
  
  1. object Demo { 
    2. 
  
  
  
  2. import javax.swing.{JFrame=>Window} 
    3. 
  
  
  
  3. import javax.swing.JFrame._ 
    4. 
  
  
  
  4. val mameWindow = new Window("window 1") 
    5. 
  
  
  
  5. mameWindow setSize(200, 150) 
    6. 
  
  
  
  6. mameWindow setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE) 
    7. 
  
  
  
  7. mameWindow setVisible(true) 
    8. 
  
  
  
  8. } 
    9.

定義了該單例對象后，同是與該對象名同名的Demo類也被定義了?？梢杂肈emo來引用該單例對象，如下所示執(zhí)行后，可以看到窗口的左上角打開一個小窗口。

 
 
 
    
  
  
  
  1. scala> Demo 
    2. 
  
  
  
  2. res0: Demo.type = Demo$@1205d8d
    3.

Scala與Java在語法上的差異

這里簡單地列舉一下Scala與Java在語法上的差異。

? 類型的聲明不是“類型 變量 = 值”而是“變量:類型 = 值”。但是，在類型推斷可能的情況下類型聲明可以省略。

? 不可變的變量用val，可變的變量用var來聲明。任意的數據都可以用def來命名（包括val也可以替換成def）。使用def來聲明函數和方法。

? 語句分隔符“;”是可選的，通常用換行來表示。

? 一連串復合語句可以用“;”來分割，然后用“{”和“}”塊來包括起來。如果單語句的不用大括號包括也可以。例如for語句既可以是for(i < - List(1, 2, 3, 4)){println(i)}，也可以是for(i < - List(1, 2, 3, 4)) println(i)。

? 包括數字、字符串和數組，所有的數據都是對象。包括Java的原類型int、double和bool等所有的數據都對應于Scala中的相應類。

? void作為Unit類來處理，Unit的唯一實例是()。

? 以array(i)來使用數組的索引而不是array[I]。數組項目的取得array(i)和更新array(i) = x也可以認為是調用array.apply(i)和array.update(i, x)方法。

? []可以用來指定范型的具體類型，比如type IList = List[Int]為聲明項目類型為Int的列表類型?？梢杂胊sInstanseOf[T]方法來強制轉換類型，雖然使用了范型之后大部分情況下是用不著的。

? for循環(huán)并不是語法，而是被定義為稱作for-comprehension的語法糖，***被轉換成map和filter等方法的組合。

? 有意放棄了靜態(tài)(static)的概念，而是用單例對象來取代了靜態(tài)對象和方法。不是用class而是用object像“object Singleton extends Object { val data: Int }”一樣被定義，其中的屬性可以用來代替靜態(tài)成員。

? 使用import語句來引入包和類，并用“_”代替了“*”。比如import javax.swing.JFrame; import javax.swing.JFrame._?？梢愿袷?“import javax.swing.{JFrame=>MyWindow}”來聲明類型的別名。

結束語

下一講將說明以特征(Trait)為形式的mixin式的多重繼承方法、集合、for和map等高階函數、使用閉包的函數式編程。


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