Scala基础

Scala基础
目录

1.安装与运行Scala

任务描述

了解Scala语言

了解Scala特性

安装Scala

运行Scala

2.定义函数识别号码类型

了解数据类型

定义与使用常量、变量

使用运算符

定义与使用数组

任务实现

3.基本语法

1 变量

2 字符串

3 数据类型&操作符

4 条件表达式

5 循环

6 break和continue

7 方法

8 函数

9 数组

10 元组

11List

12 Set

13 Map

14 iterator

15 函数式编程

4.面向对象

5模式匹配

3.样例类

1.安装与运行Scala

任务描述

Scala是Spark编程常用的语言之一，本书进行Spark编程时使用的语言也是Scala。因此，在学习Spark之前，需要先了解Scala语言、Scala安装过程和基础编程操作。

本节的任务如下。

了解Scala语言及其特性并安装Scala，为后续Scala程序提供运行环境。

了解Scala语言

1.Scala是Scalable Language的缩写，是一种多范式的编程语言，由洛桑联邦理工学院的马丁·奥德斯在2001年基于Funnel的工作开始设计，设计初衷是想集成面向对象编程和函数式编程的各种特性

2.Scala 是一种纯粹的面向对象的语言，每个值都是对象。Scala也是一种函数式语言，因此函数可以当成值使用。由于Scala整合了面向对象编程和函数式编程的特性，因此Scala相对于Java、C#、C++等其他语言更加简洁。

3.Scala源代码会被编译成Java字节码，因此Scala可以运行于Java虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）之上，并可以调用现有的Java类库。

了解Scala特性

面向对象,函数式编程,静态类型,可扩展

安装Scala

1. 在网页上运行Scala

（1）通过浏览器查找Scastie并进入，即可进入Scala在线运行环境。

（2）进入Scastie界面后，在上窗格中输入“println("hello world")”。

（3）单击“Run”按钮，输出信息将显示在下窗格中，如下图。

2．Scala环境设置

（1）Scala运行环境众多，可以运行在Windows、Linux、macOS等系统上。Scala是运行在JVM上的语言，因此必须确保系统环境中安装了JDK，即Java开发工具包，而且必须确保JDK版本与本书安装的Spark的JDK编译版本一致，本书中使用的JDK是JDK 8（Java 1.8）。

（2）查看Java版本

3．Scala安装

（1）在Linux和macOS系统上安装Scala

从Scala官网下载Scala安装包，安装包名称为“scala-2.12.15.tgz”

将其上传至/opt目录

解压安装包至/usr/local目录下

配置Scala环境变量

（2）在Windows系统上安装Scala

从Scala官网下载Scala安装包，安装包名称为“scala.msi”。

双击scala.msi安装包，开始安装软件。

进入欢迎界面，单击右下角的“Next”按钮后出现许可协议选择提示框，选择接受许可协议中的条款并单击右下角的“Next”按钮。

选择安装路径，本文Scala的安装路径选择在非系统盘的“D:\Program Files (x86)\spark\scala\” ，单击“OK”按钮进入安装界面。

在安装界面中单击右下角的“Install”按钮进行安装，安装完成时单击“Finish”按钮完成安装。

右键单击“此电脑”图标，选择“属性”选项，在弹出的窗口中选择“高级系统设置”选项。在弹出的对话框中选择“高级”选项卡，并单击“环境变量”按钮，在环境变量对话框中，选择“Path”变量并单击“编辑”按钮，在Path变量中添加Scala安装目录的bin文件夹所在路径，如“D:\Program Files (x86)\spark\scala\bin”。

运行Scala

Scala解释器也称为REPL（Read-Evaluate-Print-Loop，读取-执行-输出-循环）。

在命令行中输入“scala”，即可进入REPL，如下图。

REPL是一个交互式界面，用户输入命令时，可立即产生交互反馈。

输入“:quit”命令即可退出REPL，如下图。

图2是一个Scala类，该类实现了两个数相加的方法。。

如果要使用该方法，那么需要通过import加载该方法，如图1，其中，add是类名，addInt是方法名。

图1：

图2：

2.定义函数识别号码类型

任务描述

中国移动、中国联通和中国电信这3种类型的手机号码都有特定的手机号码段。

•中国移动的手机号码段有1340～1348、135～139、150～152、157～159、182～184、187、188、178、147、1705等；

•中国联通的手机号码段有130～132、155、156、185、186、176、145、1709等；

•中国电信的手机号码段有133、1349、153、180、181、189、1700、177等。

本节的任务如下。

•使用数组分别存储不同类型的手机号码段，并编写函数用于识别某个手机号码段的类型。

了解数据类型

了解Scala常用数据类型

Scala会区分不同类型的值，并且会基于使用值的方式确定最终结果的数据类型，这称为类型推断。

Scala使用类型推断可以确定混合使用数据类型时最终结果的数据类型。

如在加法中混用Int和Double类型时，Scala将确定最终结果为Double类型，如下图。

定义与使用常量、变量

常量

在程序运行过程中值不会发生变化的量为常量或值，常量通过val关键字定义，常量一旦定义就不可更改，即不能对常量进行重新计算或重新赋值。定义一个常量的语法格式如下。

val name: type = initialization

变量

变量是在程序运行过程中值可能发生改变的量。变量使用关键字var定义。与常量不同的是，变量定义之后可以重新被赋值。定义一个变量的语法格式如下。

var name: type = initialization

使用运算符

定义与使用数组

数组是Scala中常用的一种数据结构，数组是一种存储了相同类型元素的固定大小的顺序集合。

Scala定义一个数组的语法格式如下。

# 第1种方式

var arr: Array[String] = new Array[String](num)

# 第2种方式

var arr:Array[String] = Array(元素1,元素2,…)

数组常用的方法

数组的使用

Scala可以使用range()方法创建区间数组。

使用range()方法前同样需要先通过命令“import Array._”导入包。

函数是Scala的重要组成部分，Scala作为支持函数式编程的语言，可以将函数作为对象.

定义函数的语法格式如下。

def functionName(参数列表): [return type] = {}

Scala提供了多种不同的函数调用方式，以下是调用函数的标准格式。

functionName(参数列表)

如果函数定义在一个类中，那么可以通过“类名.方法名(参数列表)”的方式调用。

1．匿名函数

匿名函数即在定义函数时不给出函数名的函数。

Scala中匿名函数是使用箭头“=>”定义的，箭头的左边是参数列表，箭头的右边是表达式，表达式将产生函数的结果。

通常可以将匿名函数赋值给一个常量或变量，再通过常量名或变量名调用该函数。

若函数中的每个参数在函数中最多只出现一次，则可以使用占位符“_”代替参数。

2．高阶函数—函数作为参数

高阶函数指的是操作其他函数的函数。

高阶函数可以将函数作为参数，也可以将函数作为返回值。

高阶函数经常将只需要执行一次的函数定义为匿名函数并作为参数。一般情况下，匿名函数的定义是“参数列表=>表达式”。

由于匿名参数具有参数推断的特性，即推断参数的数据类型，或根据表达式的计算结果推断返回结果的数据类型，因此定义高阶函数并使用匿名函数作为参数时，可以简化匿名函数的写法。

3．高阶函数—函数作为返回值

高阶函数可以产生新的函数，并将新的函数作为返回值。

定义高阶函数计算矩形的周长，该函数传入一个Double类型的值作为参数，返回以一个Double类型的值作为参数的函数，如下图。

4．函数柯里化

函数柯里化是指将接收多个参数的函数变换成接收单一参数（最初函数的第一个参数）的函数，新的函数返回一个以原函数余下的参数为参数的函数。

定义两个整数相加的函数，一般函数的写法及其调用方式如下图。

使用函数柯里化

任务实现

实现手机号码类型识别，首先用数组存储各种类型的手机号码段，并编写一个函数识别手机号码类型。

•用数组分别存储各种类型的手机号码段。

•定义一个函数identify识别手机号码段，并使用该函数查询手机号码段为133的手机号码类型。

3.基本语法

1 变量

在scala中，可以使用val或者var来定义变量，语法格式如下:
```
/** val定义：不可重新赋值的变量；var定义：可重新赋值的变量 */
val/var 变量标识:变量类型 = 初始值
```
[!NOTE]：变量类型写在变量名后面，不需要添加分号，优先使用val定义变量，如果变量需要被重新赋值，才使用var

使用类型推断来定义变量

scala可以自动根据变量的值来自动推断变量的类型
```
scala> val name = "tom"
name: String = tom
```
惰性赋值

在大数据开发中，有时会编写非常复杂的SQL语句，如果直接加载到JVM中，会有很大的内存开销。如何解决？当有一些变量保存的数据较大时，但是不需要马上加载到JVM内存。可以使用惰性赋值来提高效率。语法格式：
```
lazy val/var 变量名 = 表达式
```
2 字符串

scala提供多种定义字符串的方式，将来我们可以根据需要来选择最方便的定义方式。

使用双引号
```
val/var 变量名 = “字符串”
```
使用插值表达式

scala中，可以使用插值表达式来定义字符串，有效避免大量字符串的拼接。
```
val/var 变量名 = s"${变量/表达式}字符串"
```
注意：定义字符串之前添加s；在字符串中，可以使用${}来引用变量或者编写表达式
```
scala> val name = "zhangsan"
scala> val age = 30
scala> val sex = "male"
scala> val info = s"name=${name}, age=${age}, sex=${sex}"
info: String = name=zhangsan, age=30, sex=male
```
使用三引号

如果有大段的文本需要保存，就可以使用三引号来定义字符串。例如：保存一大段的SQL语句。三个引号中间的所有字符串都将作为字符串的值。
```
val/var 变量名 = """字符串1
字符串2"""
```
3 数据类型&操作符

scala中的类型以及操作符绝大多数和Java一样，以下总结与java不一样的用法：

数据类型

scala类型与Java的区别：
1. scala中所有的类型都使用大写字母；
2. 开头整形使用Int而不是Integer；
3. scala中定义变量可以不写类型，让scala编译器自动推断；
运算符
- scala中没有，++、--运算符
- 与Java不一样，在scala中，可以直接使用==、!=进行比较，它们与equals方法表示一致。而比较两个对象的引用值，使用eq
```
val str1 = "abc"
val str2 = str1 + ""
str1 == str2
str1.eq(str2)
```
4 条件表达式

条件表达式就是if表达式，if表达式可以根据给定的条件是否满足，根据条件的结果（真或假）决定执行对应的操作。scala条件表达式的语法和Java一样。

有返回值的if

与Java不一样的是：1、条件表达式也是有返回值的；2、没有三元表达式，可以使用if表达式替代三元表达式
```
scala> val sex = "male"
sex: String = male
 
scala> val result = if(sex == "male") 1 else 0
result: Int = 1
```
块表达式

scala中，使用{}表示一个块表达式，和if表达式一样，块表达式也是有值的，值就是最后一个表达式的值。
```
scala> val a = {
    | println("1 + 1")
    | 1 + 1
	}
```
5 循环

在scala中，可以使用for和while，但一般推荐使用for表达式，因为for表达式语法更简洁

5.1 for表达式
```
for(i <- 表达式/数组/集合) {
    // 表达式
}
```
```
scala> val nums = 1.to(10)                                                              
nums: scala.collection.immutable.Range.Inclusive = Range(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) 
 
scala> for(i <- nums) println(i)
//简写方式：
scala> for(i <- 1 to 10) println(i)
```
嵌套循环
```
for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 5) {print("*");if(j == 5) println("")}
```
for推导式

将来可以使用for推导式生成一个新的集合（一组数据），在for循环体中，可以使用yield表达式构建出一个集合，把使用yield的for表达式称之为推导式.

示例：生成一个10、20、30…100的集合
```
// for推导式：for表达式中以yield开始，该for表达式会构建出一个集合
val v = for(i <- 1 to 10) yield i * 10
```
5.2 while循环

scala中while循环和Java中是一致的
```
scala> var i = 1
scala> while(i <= 10) {
     | println(i)
     | i = i+1
     | }
```
6 break和continue

在scala中，类似Java和C++的break/continue关键字被移除了；如果一定要使用break/continue，就需要使用scala.util.control包的Break类的breable和break方法。

break用法

导入Breaks包import scala.util.control.Breaks._；使用breakable将for表达式包起来；for表达式中需要退出循环的地方，添加break()方法调用。示例如下：
```
// 导入scala.util.control包下的Break
import scala.util.control.Breaks._
 
breakable{
    for(i <- 1 to 100) {
        if(i >= 50) break()
        else println(i)
    }
}
```
continue用法

continue的实现与break类似，但有一点不同：实现break是用breakable{}将整个for表达式包起来，而实现continue是用breakable{}将for表达式的循环体包含起来就可以了。示例如下：
```
// 导入scala.util.control包下的Break    
import scala.util.control.Breaks._
 
for(i <- 1 to 100 ) {
    breakable{
        if(i % 10 == 0) break()
        else println(i)
    }
}
```
7 方法
```
def methodName (参数名:参数类型, 参数名:参数类型) : [return type] = {
    // 方法体：一系列的代码
}
```
注意：参数列表的参数类型不能省略；返回值类型可以省略，由scala编译器自动推断；返回值可以不写return，默认就是{}块表达式的值。
```
scala> def add(a:Int, b:Int) = a + b
m1: (x: Int, y: Int)Int
 
scala> add(1,2)
res10: Int = 3
```
返回值类型推断

scala定义方法可以省略返回值，由scala自动推断返回值类型。这样方法定义后更加简洁。但是要注意：定义递归方法，不能省略返回值类型。示例如下：
```
scala> def m2(x:Int) = {
     | if(x<=1) 1
     | else m2(x-1) * x
     | }
:13: error: recursive method m2 needs result type
       else m2(x-1) * x
```
1.1 方法参数

scala中的方法参数，使用比较灵活。它支持以下几种类型的参数：

默认参数：在定义方法时可以给参数定义一个默认值。
```
// x，y带有默认值为0 
def add(x:Int = 0, y:Int = 0) = x + y
add()
```
带名参数：在调用方法时，可以指定参数的名称来进行调用。
```
def add(x:Int = 0, y:Int = 0) = x + y
add(x=1)
```
变长参数：如果方法的参数是不固定的，在参数类型后面加一个*号，表示参数可以是0个或者多个。
```
def 方法名(参数名:参数类型*):返回值类型 = {
    方法体
}
```
```
scala> def add(num:Int*) = num.sum
add: (num: Int*)Int
 
scala> add(1,2,3,4,5)
res1: Int = 15
```
8 函数

scala支持函数式编程，函数定义不需要使用，无需指定返回值类型；def定义语法如下：
```
val 函数变量名 = (参数名:参数类型, 参数名:参数类型....) => 函数体
```
```
scala> val add = (x:Int, y:Int) => x + y
add: (Int, Int) => Int = 
 
scala> add(1,2)
res3: Int = 3
```
方法和函数的区别：

1.方法是隶属于类或者对象的，在运行时，它是加载到JVM的方法区中
2.可以将函数对象赋值给一个变量，在运行时，它是加载到JVM的堆内存中
3.函数是一个对象，继承自FunctionN，函数对象有apply，curried，toString，tupled这些方法。方法则没有

9 数组

scala中数组的概念是和Java类似，可以用数组来存放一组数据。scala中，有两种数组，一种是定长数组，另一种是变长数组。

1.1 定长数组

定长数组指的是数组的长度是不允许改变的，数组的元素是可以改变的。语法如下：
```
// 通过指定长度定义数组
val/var 变量名 = new Array[元素类型](数组长度)
 
// 用元素直接初始化数组
val/var 变量名 = Array(元素1, 元素2, 元素3...)
```
注意：在scala中，数组的泛型使用[]来指定，使用()来获取元素
```
scala> val a = new Array[Int](100)
a: Array[Int] = Array(0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,...)
 
scala> a(0) = 110
 
scala> a(0)
110
```
1.2 变长数组

变长数组指的是数组的长度是可变的，可以往数组中添加、删除元素。

定义变长数组

创建变长数组，需要提前导入ArrayBuffer类import scala.collection.mutable.ArrayBuffer，语法：

创建空的ArrayBuffer变长数组：
```
val/var a = ArrayBuffer[元素类型]()
```
```
val a = ArrayBuffer[Int]()
```
创建带有初始元素的ArrayBuffer
```
val/var a = ArrayBuffer(元素1，元素2，元素3....)
```
```
 
scala> val a = ArrayBuffer("hadoop", "storm", "spark")
a: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[String] = ArrayBuffer(hadoop, storm, spark)
```
添加/修改/删除元素
- 使用+=添加元素
- 使用-=删除元素
- 使用++=追加一个数组到变长数组
```
// 定义变长数组
scala> val a = ArrayBuffer("hadoop", "spark", "flink")
a: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[String] = ArrayBuffer(hadoop, spark, flink)
 
// 追加一个元素
scala> a += "flume"
res10: a.type = ArrayBuffer(hadoop, spark, flink, flume)
 
// 删除一个元素
scala> a -= "hadoop"
res11: a.type = ArrayBuffer(spark, flink, flume)
 
// 追加一个数组
scala> a ++= Array("hive", "sqoop")
res12: a.type = ArrayBuffer(spark, flink, flume, hive, sqoop)
```
1.3 遍历数组

可以使用以下两种方式来遍历数组：

使用for表达式直接遍历数组中的元素
```
scala> val a = Array(1,2,3,4,5)
scala> for(i<-a) println(i)
```
使用索引遍历数组中的元素
```
scala> val a = Array(1,2,3,4,5)
scala> for(i <- 0 to a.length - 1) println(a(i))
scala> for(i <- 0 until a.length) println(a(i))
```
1.4 数组常用操作

scala中的数组封装了一些常用的计算操作，在对数据处理的时候不需要再重新实现；以下为常用的几个算法：

求和：数组中的sum方法可以将所有的元素进行累加，然后得到结果
```
scala> val a = Array(1,2,3,4)
scala> a.sum
```
最大值：数组中的max方法，可以获取到数组中的最大的那个元素值
```
scala> val a = Array(4,1,2,4,10)
scala> a.max
```
最小值：数组的min方法，可以获取到数组中最小的那个元素值
```
scala> val a = Array(4,1,2,4,10)
scala> a.min
```
排序：sorted方法，将数组进行升序排序；reverse方法，将数组进行反转，实现降序排序
```
scala> val a = Array(4,1,2,4,10)
scala> a.sorted
scala> a.sorted.reverse
```
10 元组

元组可以用来包含一组不同类型的值。例如：姓名，年龄，性别，出生年月。元组的元素是不可变的。语法定义：

使用括号来定义元组
```
val/var 元组 = (元素1, 元素2, 元素3....)
```
使用箭头来定义元组（元组只有两个元素）
```
val/var 元组 = 元素1->元素2
```
```
scala> val a = ("zhangsan", 20)
scala> val a = "zhangsan" -> 20
```
访问元组

使用_1、_2、_3…来访问元组中的元素，_1表示访问第一个元素，依次类推.
```
scala> val a = "zhangsan" -> "male"
scala> a._1
scala> a._2
```
11List

列表是scala中最重要的、也是最常用的数据结构。List具备以下性质：可以保存重复的值，有先后顺序。在scala中，也有两种列表，一种是不可变列表、另一种是可变列表。

使用ListBuffer[元素类型]()创建空的可变列表，语法结构：
```
val/var 变量名 = ListBuffer[Int]()
```
使用ListBuffer(元素1, 元素2, 元素3...)创建可变列表，语法结构：
```
val/var 变量名 = ListBuffer(元素1，元素2，元素3...)
```
```
/* 示例一：创建空的整形可变列表 */
scala> val a = ListBuffer[Int]()
/* 示例二：创建一个可变列表，包含以下元素：1,2,3,4 */
scala> val a = ListBuffer(1,2,3,4)
```
判断列表是否为空
```
scala> val a = List(1,2,3,4)
scala> a.isEmpty
```
12 Set

Set(集)是代表没有重复元素的集合。Set具备两个性质：1. 元素不重复；2. 不保证插入顺序。scala中的集也分为两种，一种是不可变集，另一种是可变集。

1.1 不可变集

创建一个空的不可变集，语法格式：
```
val/var 变量名 = Set[类型]()
```
给定元素来创建一个不可变集，语法格式：
```
val/var 变量名 = Set(元素1, 元素2, 元素3...)
```
```
/* 示例一：定义一个空的不可变集 */
scala> val a = Set[Int]()
/* 示例二：定义一个不可变集，保存以下元素：1,1,3,2,4,8 */
scala> val a = Set(1,1,3,2,4,8)
```
基本操作
```
// 创建集
scala> val a = Set(1,1,2,3,4,5)
// 获取集的大小
scala> a.size
// 遍历集
scala> for(i <- a) println(i)
// 删除一个元素
scala> a - 1
// 拼接两个集
scala> a ++ Set(6,7,8)
// 拼接集和列表
scala> a ++ List(6,7,8,9)
```
13 Map

Map可以称之为映射。它是由键值对组成的集合。在scala中，Map也分为不可变Map和可变Map。

1.1 不可变Map
```
val/var map = Map(键->值, 键->值, 键->值...)	// 推荐，可读性更好
val/var map = Map((键, 值), (键, 值), (键, 值), (键, 值)...)
```
```
scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
scala> val map = Map(("zhangsan", 30), ("lisi", 30))
/* 根据key获取value */
scala> map("zhangsan")
```
1.2 可变Map

定义语法与不可变Map一致。但定义可变Map需要手动导入import scala.collection.mutable.Map
```
scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
/* 修改value */
scala> map("zhangsan") = 20
```
14 iterator

scala针对每一类集合都提供了一个迭代器（iterator）用来迭代访问集合。

使用迭代器遍历集合

使用iterator方法可以从集合获取一个迭代器，迭代器的两个基本操作：

hasNext——查询容器中是否有下一个元素
next——返回迭代器的下一个元素，如果没有，抛出NoSuchElementException
每一个迭代器都是有状态的；迭代完后保留在最后一个元素的位置，再次使用则抛出NoSuchElementException；可以使用while或者for来逐个返回元素。
```
scala> val a = List(1,2,3,4,5)
scala> val ite = a.iterator
scala> while(ite.hasNext) {
     | println(ite.next)
     | }
scala> for(i <- a) println(i)
```
15 函数式编程

1.1 foreach

使用foreach方法来进行遍历、迭代，它可以让代码更加简洁。
```
foreach(f: (A) ⇒ Unit): Unit
```
示例：有一个列表，包含以下元素1,2,3,4，使用foreach方法遍历打印每个元素
```
scala> val a = List(1,2,3,4)
scala> a.foreach((x:Int)=>println(x))
```
上述案例函数定义有点啰嗦，因为使用foreach去迭代列表，而列表中的每个元素类型是确定的：scala可以自动来推断出来集合中每个元素参数的类型，创建函数时，可以省略其参数列表的类型。如下：
```
scala> a.foreach(x=>println(x))
```
当函数参数，只在函数体中出现一次，而且函数体没有嵌套调用时，可以使用下划线来简化函数定义
```
scala> a.foreach(println(_))
```
如果方法参数是函数，如果出现了下划线，scala编译器会自动将代码封装到一个函数中，参数列表也是由scala编译器自动处理。

1.2 Map

map方法接收一个函数，将这个函数应用到每一个元素，返回一个新的列表
```
def map[B](f: (A) ⇒ B): TraversableOnce[B]
```
map方法解析
```
scala> val a = List(1,2,3,4)
scala> a.map(x=>x+1)
/* 或者 */
scala> a.map(_ + 1)
```
1.3 flatMap

扁平化映射可以把flatMap，理解为先map，然后再flatten。
- map是将列表中的元素转换为一个List
- flatten再将整个列表进行扁平化
```
def flatMap[B](f: (A) ⇒ GenTraversableOnce[B]): TraversableOnce[B]
```
1.4 filter

过滤符合一定条件的元素
```
def filter(p: (A) ⇒ Boolean): TraversableOnce[A]
```
```
scala> List(1,2,3,4,5,6,7,8,9).filter(_ % 2 == 0)
```
1.5 分组

如果要将数据按照分组来进行统计分析，就需要使用到分组方法。groupBy表示按照函数将列表分成不同的组。
```
def groupBy[K](f: (A) ⇒ K): Map[K, List[A]]
```
groupBy执行过程
```
scala> val a = List("张三"->"男", "李四"->"女", "王五"->"男")
// 按照性别分组
scala> a.groupBy(_._2)
// 将分组后的映射转换为性别/人数元组列表
scala> res0.map(x => x._1 -> x._2.size)
res3: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(男 -> 2, 女 -> 1)
```
4.面向对象

scala是支持面向对象的，也有类和对象的概念；依然可以基于scala语言来开发面向对象的应用程序。

1.1 创建类和对象
```
object ClassDemo {
  // 创建类
  class Person{}
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建对象
    val p = new Person()
    println(p)
  }
}
```
1.2 定义和访问成员变量

一个类会有自己的属性，例如：人这样一个类，有自己的姓名和年龄。具体用法如下：
- 在类中使用var/val来定义成员变量
- 对象直接使用成员变量名称来访问成员变量
```
object ClassDemo {
  class Person {
    // 定义成员变量
    var name = ""
    var age = 0
  }
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 创建Person对象
    val person = new Person
    person.name = "zhangsan"
    person.age = 20
 
    // 获取变量值
    println(person.name)
    println(person.age)
  }
}
```
1.3 使用下划线初始化成员变量

scala中有一个更简洁的初始化成员变量的方式，可以让代码看起来更加简洁，用法如下：
- 在定义var类型的成员变量时，可以使用_来初始化成员变量；
- val类型的成员变量，必须要自己手动初始化；
```
object ClassDemo {
  class Person{
    // 使用下划线进行初始化
    var name:String = _
    var age:Int = _
    val sign:Boolean = true
  }
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val person = new Person
    
    println(person.name)
    println(person.age)
    println(person.sign)
  }
}
```
1.4 定义成员方法

类可以有自己的行为，scala中也可以通过定义成员方法来定义类的行为。在scala的类中，也是使用def来定义成员方法。
```
object ClassDemo {
  class Customer {
    var name:String = _
    var sex:String = _
 
    // 定义成员方法
    def sayHi(msg:String) = {
      println(msg)
    }
  }
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val customer = new Customer
    customer.name = "张三"
    customer.sex = "男"
    customer.sayHi("你好")
  }
}
```
1.5 成员访问修饰符
和Java一样，scala也可以通过访问修饰符，来控制成员变量和成员方法是否可以被访问。Java中的访问控制，同样适用于scala，可以在成员前面添加private/protected关键字来控制成员的可见性。但在scala中没有public关键字，任何没有被标为private或protected的成员都是公共的。
```
object AccessDemo {
  class Person {
    // 定义私有成员变量
    private var name:String = _
    private var age:Int = _
 
    def getName() = name
    def setName(name:String) = this.name = name
    def getAge() = age
    def setAge(age:Int) = this.age = age
 
    // 定义私有成员方法
    private def getNameAndAge = {
      name -> age
    }
  }
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val person = new Person
    person.setName("张三")
    person.setAge(10)
 
    println(person.getName())
    println(person.getAge())
  }
}
```
5模式匹配

scala中有一个非常强大的模式匹配机制，可以应用在很多场景：switch语句，类型查询，使用模式匹配快速获取数据。

1 简单匹配

在Java中，有switch关键字，可以简化if条件判断语句。在scala中，可以使用match表达式替代。
```
变量 match {
    case "常量1" => 表达式1
    case "常量2" => 表达式2
    case "常量3" => 表达式3
    case _ => 表达式4		// 默认匹配
}
```
```
println("请输出一个词：")
// StdIn.readLine表示从控制台读取一行文本
val name = StdIn.readLine()
 
val result = name match {
    case "hadoop" => "大数据分布式存储和计算框架"
    case "zookeeper" => "大数据分布式协调服务框架"
    case "spark" => "大数据分布式内存计算框架"
    case _ => "未匹配"
}
 
println(result)
```
2 匹配类型

除了像Java中的switch匹配数据之外，match表达式还可以进行类型匹配。如果要根据不同的数据类型，来执行不同的逻辑，也可以使用match表达式来实现。
```
变量 match {
    case 类型1变量名: 类型1 => 表达式1
    case 类型2变量名: 类型2 => 表达式2
    case 类型3变量名: 类型3 => 表达式3
    ...
    case _ => 表达式4
}
```
```
val a:Any = "hadoop"
 
val result = a match {
    case _:String => "String"
    case _:Int => "Int"
    case _:Double => "Double"
}
 
println(result)
```
3.样例类

样例类是一种特殊类，它可以用来快速定义一个用于保存数据的类(类似于Java POJO类)。语法格式：
```
case class 样例类名([var/val] 成员变量名1:类型1, 成员变量名2:类型2, 成员变量名3:类型3)
```
如果要实现某个成员变量可以被修改，可以添加var；默认为val，可以省略。
```
object CaseClassDemo {
  case class Person(name:String, age:Int)
 
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val zhangsan = Person("张三", 20)
 
    println(zhangsan)
  }
}
```
1 样例类方法

当我们定义一个样例类，编译器自动帮助我们实现了以下几个有用的方法：

1.1 apply

apply方法可以让我们快速地使用类名来创建对象（省略了new关键字）。参考以下代码：
```
case class CasePerson(name:String, age:Int)
 
object CaseClassDemo {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val lisi = CasePerson("李四", 21)
    println(lisi.toString)
  }
}
```
1.2 toString

toString返回样例类名称(成员变量1, 成员变量2, 成员变量3…)，我们可以更方面查看样例类的成员。
```
case class CasePerson(name:String, age:Int)
 
object CaseClassDemo {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val lisi = CasePerson("李四", 21)
    println(lisi.toString)
    // 输出：CasePerson(李四,21)
  }
}
```
1.3 equals

样例类自动实现了equals方法，可以直接使用==比较两个样例类是否相等，即所有的成员变量是否相等
```
val lisi1 = CasePerson("李四", 21)
val lisi2 = CasePerson("李四", 21)
println(lisi1.eq(lisi2)) //false
println(lisi1 == lisi2) //true
```
1.4copy

样例类实现了copy方法，可以快速创建一个相同的实例对象，可以使用带名参数指定给成员进行重新赋值
```
val lisi1 = CasePerson("李四", 21)
 
val wangwu = lisi1.copy(name="王五")
println(wangwu)
```
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1.安装与运行Scala

任务描述

了解Scala语言

了解Scala特性

安装Scala

运行Scala

2.定义函数识别号码类型

了解数据类型

定义与使用常量、变量

使用运算符

定义与使用数组

任务实现

3.基本语法

1 变量

2 字符串

3 数据类型&操作符

4 条件表达式

5 循环

6 break和continue

7 方法

8 函数

9 数组

10 元组

11List

12 Set

13 Map

14 iterator

15 函数式编程

4.面向对象

5模式匹配

3.样例类