Scala scala函数式编程

面向对象编程

解决问题，分解对象，行为，属性，然后通过对象的关系以及行为的调用来解决问题。

Scala 语言是一个完全面向对象编程语言。

万物皆对象对象的本质：对数据和行为的一个封装

函数式编程

解决问题时，将问题分解成一个一个的步骤，将每个步骤进行封装（函数），通过调用这些封装好的步骤，解决问题

在 Scala 中函数式编程和面向对象编程完美融合在一起了。

函数基础

函数和方法的区别

（1）为完成某一功能的程序语句的集合，称为函数。

（1）Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法

（2）函数没有重载和重写的概念；方法可以进行重载和重写

（3）Scala 中函数可以嵌套定义

函数参数

（1）可变参数

（2）如果参数列表中存在多个参数，那么可变参数一般放置在最后

（3）参数默认值，一般将有默认值的参数放置在参数列表的后面

（4）带名参数

 def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （1）可变参数
    def test( s : String* ): Unit = {
      println(s)
    }
    // 有输入参数：输出 Array
    test("Hello", "Scala")
    // 无输入参数：输出 List()
    test()

    // (2)如果参数列表中存在多个参数，那么可变参数一般放置在最后,否则会报错
    def test2(name : String , s: String*  ): Unit = {
      println(name + "," + s)
    }
    test2("jinlian", "dalang")

    // (3)参数默认值
    def test3( name : String, age : Int = 30 ): Unit = {
      println(s"$name, $age")
    }
    // 如果参数传递了值，那么会覆盖默认值
    test3("jinlian", 20)
    // 如果参数有默认值，在调用的时候，可以省略这个参数
    test3("dalang")

    // 一般情况下，将有默认值的参数放置在参数列表的后面.否则报错
    def test4( sex : String = "男", name : String ): Unit = {
      println(s"$name, $sex")
    }
    // Scala 函数中参数传递是，从左到右
   // test4("wusong")
    //（4）带名参数
    test4(name="ximenqing")

  }

函数至简原则（重点）

函数至简原则：能省则省

（1）return 可以省略，Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值

（2）如果函数体只有一行代码，可以省略花括号

（3）返回值类型如果能够推断出来，那么可以省略（:和返回值类型一起省略）

（4）如果有 return，则不能省略返回值类型，必须指定

（5）如果函数明确声明 unit，那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用

（6）Scala 如果期望是无返回值类型，可以省略等号

（7）如果函数无参，但是声明了参数列表，那么调用时，小括号，可加可不加

（8）如果函数没有参数列表，那么小括号可以省略，调用时小括号必须省略

（9）如果不关心名称，只关心逻辑处理，那么函数名（def）可以省略

def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （0）函数标准写法
    def f( s : String ): String = {
      return s + " jinlian"
    }
    println(f("Hello"))

    // 至简原则:能省则省
    //（1） return 可以省略,Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
    def f1( s : String ): String = {
      s + " jinlian"
    }
    println(f1("Hello"))

    //（2）如果函数体只有一行代码，可以省略花括号
    def f2(s:String):String = s + " jinlian"
    println(f2("Hello"))

    //（3）返回值类型如果能够推断出来，那么可以省略（:和返回值类型一起 省略）
    def f3( s : String ) = s + " jinlian"
    println(f3("Hello3"))

    //（4）如果有 return，则不能省略返回值类型，必须指定。
    def f4() :String = {
      return "ximenqing4"
    }
    println(f4())

    //（5）如果函数明确声明 unit，那么即使函数体中使用 return 关键字也 不起作用
    def f5(): Unit = {
      return "dalang5"
    }
    println(f5())

    //（6）Scala 如果期望是无返回值类型,可以省略等号,加上等号之后则变为有返回值类型
    // 将无返回值的函数称之为过程
    def f6()= {
      "dalang6"
    }
    println(f6())

    //（7）如果函数无参，但是声明了参数列表，那么调用时，小括号，可加可 不加
    def f7() = "dalang7"
    println(f7())
    println(f7)

    //（8）如果函数没有参数列表，那么小括号可以省略,调用时小括号必须省 略
    def f8 = "dalang"
    //println(f8()) //不省略参数列表则会报错
    println(f8)

    //（9）如果不关心名称，只关心逻辑处理，那么函数名（def）可以省略
    def f9 = (x:String)=>{println("wusong")}
    def f10(f:String=>Unit) = {
      f("")
    }
    f10(f9)
    println(f10((x:String)=>{println("wusong")}))

  }

函数高级

高阶函数

函数可以作为值进行传递

此处如果对于 =>的用法不理解的话可以参考 (48条消息) Scala中的 -＞与＜-以及=＞,{}和()_someInNeed的博客-CSDN博客_<- scala

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    //（1）调用 foo 函数，把返回值给变量 f
    //val f = foo()
    val f = foo
    println(f)

    //（2）在被调用函数 foo 后面加上 _，相当于把函数 foo 当成一个整体， 传递给变量 f1
    val f1 = foo _
    foo()
    f1()

    //（3）如果明确变量类型，那么不使用下划线也可以将函数作为整体传递给变量,此处 => 前面为参数名称，后面为返回值类型
    var f2:()=>Int = foo
    f2()
  }
  def foo():Int = {
    println("foo...")
    1
  }

函数可以作为参数进行传递

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （1）定义一个函数，函数参数还是一个函数签名；f 表示函数名称;(Int,Int) 表示输入两个 Int 参数；Int 表示函数返回值
    def f1(f: (Int, Int) => Int): Int = {
      f(2, 4)
    }
    // （2）定义一个函数，参数和返回值类型和 f1 的输入参数一致
    def add(a: Int, b: Int): Int = a + b

    // （3）将 add 函数作为参数传递给 f1 函数，如果能够推断出来不是调用，_ 可以省略
    println(f1(add))
    println(f1(add _))

  }

函数可以作为函数返回值返回

def f1() = {
      def f2() = {
      }
      f2 _
    }
    val f = f1()
    // 因为 f1 函数的返回值依然为函数，所以可以变量 f 可以作为函数继续调用
    f()
    // 上面的代码可以简化为
    f1()()
  }

匿名函数

没有名字的函数就是匿名函数。

(x:Int)=>{函数体}

x：表示输入参数类型；

Int：表示输入参数类型；函数体：表示具体代码逻辑

传递匿名函数至简原则：

（1）参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导

（2）类型省略之后，发现只有一个参数，则圆括号可以省略；其他情况：没有参数和参数超过 1 的永远不能省略圆括号。

（3）匿名函数如果只有一行，则大括号也可以省略

（4）如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替

/**
*一个参数
**/
def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （1）定义一个函数：参数包含数据和逻辑函数
    def operation(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
      for (elem <- arr) yield op(elem)
    }

    // （2）定义逻辑函数
    def op(ele: Int): Int = {
      ele + 1
    }

    // （3）标准函数调用
    val arr = operation(Array(1, 2, 3, 4), op)
    println(arr.mkString(","))

    // （4）采用匿名函数
    val arr1 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele: Int) => {
      ele + 1
    })
    println(arr1.mkString(","))

    // （4.1）参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导;
    val arr2 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele) => {
      ele + 1
    })
    println(arr2.mkString(","))

    // （4.2）类型省略之后，发现只有一个参数，则圆括号可以省略；其他情 况：没有参数和参数超过 1 的永远不能省略圆括号。
    val arr3 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => {
      ele + 1
    })
    println(arr3.mkString(","))

    // (4.3) 匿名函数如果只有一行，则大括号也可以省略
    val arr4 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => ele + 1)
    println(arr4.mkString(","))

    //（4.4）如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替
    val arr5 = operation(Array(1, 2, 3, 4), _ + 1)
    println(arr5.mkString(","))

  }

两个参数

 def calculator(a: Int, b: Int, op: (Int, Int) => Int): Int
    = {
      op(a, b)
    }
    def op(ele: Int,ele1:Int): Int = {
      ele + ele1
    }

    println(calculator(1, 2, op))

    // （1）标准版
    println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => {x + y}))

    // （2）如果只有一行，则大括号也可以省略
    println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => x + y))

    // （3）参数的类型可以省略，会根据形参进行自动的推导;
    println(calculator(2, 3, (x , y) => x + y))

    // （4）如果参数只出现一次，则参数省略且后面参数可以用_代替
    println(calculator(2, 3, _ + _))


  }

函数实例理解

 def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （1）map 映射
    def map(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
      for (elem <- arr) yield op(elem)
    }
    val arr = map(Array(1, 2, 3, 4), (x: Int) => {
      x * x
    })
    println(arr.mkString(","))

    // （2）filter 过滤。有参数，且参数再后面只使用一次，则参数省略且 后面参数用_表示
    def filter(arr:Array[Int],op:Int =>Boolean) ={
      var arr1:ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer[Int]()
      for(elem <- arr if op(elem)){
        arr1.append(elem)
      }
      arr1.toArray
    }
    var arr1 = filter(Array(1, 2, 3, 4), _ % 2 == 1)
    println(arr1.mkString(","))

    // （3）reduce 聚合。有多个参数，且每个参数再后面只使用一次，则参 数省略且后面参数用_表示，第 n 个_代表第 n 个参数
    def reduce(arr: Array[Int], op: (Int, Int) => Int) = {
      var init: Int = arr(0)
      for (elem <- 1 until arr.length) {
        init = op(init, elem)
      }
      init
    }
    //val arr2 = reduce(Array(1, 2, 3, 4), (x, y) => x * y)
    val arr2 = reduce(Array(1, 2, 3, 4), _ * _)
    println(arr2)
    }

函数柯里化&闭包

没有太理解，这两个概念

闭包：如果一个函数，访问到了它的外部（局部）变量的值，那么这个函数和他所处的环境，称为闭包

函数柯里化：把一个参数列表的多个参数，变成多个参数列表。

def main(args: Array[String]): Unit = {
    def f1()={
      var a:Int = 10
      def f2(b:Int)={
        a + b
      }
      f2 _
    }
    // 在调用时，f1 函数执行完毕后，局部变量 a 应该随着栈空间释放掉
    val f = f1()
    // 但是在此处，变量 a 其实并没有释放，而是包含在了 f2 函数的内部，形成了闭合的效果
    println(f(3))

    println(f1()(3))

    // 函数柯里化，其实就是将复杂的参数逻辑变得简单化,函数柯里化一定存 在闭包
    var a:Int = 10
    def f3()(b:Int)={
      a + b
    }
    println(f3()(3))


  }

惰性加载

当函数返回值被声明为 lazy 时，函数的执行将被推迟，直到我们首次对此取值，该函数才会执行。这种函数我们称之为惰性函数。

注意：lazy 不能修饰 var 类型的变量

def main(args: Array[String]): Unit = {
    lazy val res = sum(10, 30)
    println("----------------")
    println("res=" + res)
  }
  def sum(n1: Int, n2: Int): Int = {
    println("sum 被执行。。。")
    return n1 + n2
  }

本文总结自尚硅谷Scala课件