Scala講座：函數、操作符及與Java的比較
本文節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。
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。
- package life {
- class Person(val firstName:String, val lastName:String, var spouse:Person) {
- def this(fn:String, ln:String) = this(fn, ln, null)
- def introduction = "我的名字是，" + firstName + " " + lastName +
- (if (spouse != null) "，對方的名字是，" + spouse.firstName + " " + spouse.lastName + "。" else "。")
- def getMarriedTo(p : Person) {
- this.spouse = p; p.spouse = this //姓可以在以后自由更改
- }
- override def toString : String = super.toString + " [姓: " + lastName + " 名: " + firstName + " 配偶: " +
- (if (spouse != null) " ("+ spouse.lastName + "," + spouse.firstName + ")" else "沒有") + "]"
- }
- object Person {
- def marry(p1: Person, p2: Person): Unit = {
- p1.spouse = p2; p2.spouse = p1 //姓可以在以后自由更改
- }
- }
- }
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。
- scala> import life.{Person => Man}
- import life.{Person=>Man}
實際上述語句與以下聲明type別名的語句是一樣的
- scala> import life.Person
- import life.Person
- scala> type Man = Person
- defined type alias Man
正像這樣，我們可以利用Scala的交互式環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。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女士的姓變為m”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。
- class Person … {
- …
- def < +(p : Person): Person = { //姓與接受對象的姓相一致
- this.getMarriedTo(p) //和p結婚返回值為Unit
- p.lastName = this.lastName //改變姓，賦值表達式的返回值是Unit
- this //以接受對象自己作為返回值
- }
- …
- }
下面的代碼是f嫁給了m，f的姓改為了m的姓了。
- scala> import life.Person
- import life.Person
- scala> val m = new Person("Fei", "Zhang")
- m: life.Person = life.Person@14683c0 [姓: Zhang 名: Fei 配偶: 沒有]
- scala> val f = new Person("Can", "Diao")
- f: life.Person = life.Person@863941 [姓: Diao 名: Can 配偶: 沒有]
- scala> m < + f
- res0: life.Person = life.Person@14683c0 [姓: Zhang 名: Fei 配偶: (Zhang,Can)]
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，完全可以毫無區別的把Java和Scala混在一起開發。
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)，然后就可以看看創建對象的樣子了。
- object Demo {
- import javax.swing.{JFrame=>Window}
- import javax.swing.JFrame._
- val mameWindow = new Window("window 1")
- mameWindow setSize(200, 150)
- mameWindow setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE)
- mameWindow setVisible(true)
- }
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。可以用Demo來引用該單例對象，如下所示執行后，可以看到窗口的左上角打開一個小窗口。
- scala> Demo
- res0: Demo.type = Demo$@1205d8d
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。可以用asInstanseOf[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(static)的概念，而是用單例對象來取代了靜態對象和方法。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._。可以格式 “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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