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Scala函数式编程
发表时间:2023-09-09 09:41:03
Scala函数式编程

我们学习Scala这门语言的主要原因,就是因为它的函数式编程这个特性。

1.什么是函数式编程

Scala是一门既面向对象,又面向过程的语言。因此在Scala中有非常好的面向对象的特性,可以使用Scala来基于面向对象的思想开发大型复杂的系统和工程;而且Scala也面向过程,因此Scala中有函数的概念。

在Scala中,函数与类、对象一样,都是一等公民,所以说scala的面向过程其实就重在针对函数的编程了,所以称之为函数式编程。

2.函数赋值给变量

Scala中的函数是一等公民,可以独立定义,独立存在,而且可以直接将函数作为值赋值给变量 Scala的语法规定,将函数赋值给变量时,必须在函数后面加上空格和下划线。

来看一个案例:将函数赋值给变量:

scala> def sayHello(name: String) { println("Hello, " + name) }
sayHello: (name: String)Unit

scala> val sayHelloFunc = sayHello _
sayHelloFunc: String => Unit = <function1>

scala> sayHelloFunc("scala")
Hello, scala

3.匿名函数

Scala中的函数也可以不需要命名,这种函数称为匿名函数。

匿名函数的语法格式:(参数名: 参数类型) => 函数体 (参数名: 参数类型) :是函数的参数列表,可以将匿名函数直接赋值给某个变量。

scala> val sayHelloFunc = (name: String) => println("Hello, " + name)
sayHelloFunc: String => Unit = <function1>

scala> val sayHelloFunc = (name: String) => {println("Hello, " + name)}
sayHelloFunc: String => Unit = <function1>

注意:如果函数体有多行代码,则需要添加{}

4.高阶函数

由于函数是一等公民,所以说我们可以直接将某个函数作为参数传入其它函数,这个概念有点像回调函数。 这个功能是极其强大的,也是Java这种面向对象的编程语言所不具备的,这个功能在实际工作中是经常需要用到的 接收其它函数作为当前函数的参数,当前这个函数也被称作高阶函数 (higher-order function)。

看一个例子: 先定义一个匿名函数,赋值给变量sayHelloFunc。

val sayHelloFunc = (name: String) => println("Hello, " + name)

//再定义一个高阶函数,这个高阶函数的参数会接收一个函数
//参数: (String) => Unit 表示这个函数接收一个字符串,没有返回值

def greeting(func: (String) => Unit, name: String) { func(name) }

//函数调用
scala> greeting(sayHelloFunc, "scala")
Hello, scala

//或者还可以这样用,直接把匿名函数的定义传过来也是可以
scala> greeting((name: String) => println("Hello, " + name),"scala")
Hello, scala

高阶函数可以自动推断出它里面函数的参数类型,对于只有一个参数的函数,还可以省去小括号。

# 先定义一个高阶函数
def greeting(func: (String) => Unit, name: String) { func(name) }
# 使用高阶函数:完整写法
greeting((name: String) => println("Hello, " + name), "scala")
# 使用高阶函数:高阶函数可以自动推断出参数类型,而不需要写明类型
greeting((name) => println("Hello, " + name), "scala")
# 使用高阶函数:对于只有一个参数的函数,还可以省去其小括号
greeting(name => println("Hello, " + name), "scala")

5.常用高阶函数

上面是我们自己实现的高阶函数,其实我们在工作中自己定义高阶函数的场景不多,大部分场景都是去使用已有的高阶函数。

下面我们来看几个常用的高阶函数:

1).map

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).map(num=>{num * 2})
res38: Array[Int] = Array(2, 4, 6, 8, 10)

#可以简写为:
scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).map(_ * 2)
res40: Array[Int] = Array(2, 4, 6, 8, 10)

2).flatMap

scala> Array("hello you","hello me").flatMap(line=>line.split(" "))
res53: Array[String] = Array(hello, you, hello, me)

#可以简写为:
scala> Array("hello you","hello me").flatMap(_.split(" "))
res54: Array[String] = Array(hello, you, hello, me)

3).foreach

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).map(_ * 2).foreach(num=>println(num))
2
4
6
8
10


#可以简写为:

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).map(_ * 2).foreach(println(_))
2
4
6
8
10

#还可以再简写为

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).map(_ * 2).foreach(println _)
2
4
6
8
10

4).filter


#过滤出来所有的偶数
scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).filter(num=>num % 2 == 0)
res46: Array[Int] = Array(2, 4)

#可以简写为:
scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).filter(_ % 2 == 0)
res47: Array[Int] = Array(2, 4)

5).reduceLeft

reduceLeft的使用,表示先对元素1和元素2进行处理,然后将结果与元素3处理,再将结果与元素4处理,依次类推 spark中有一个reduce函数,和这个函数的效果一致。

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).reduceLeft((t1,t2)=>t1+t2)
res50: Int = 15

#这个操作操作就相当于1 + 2 + 3 + 4 + 5

#可以简写为:

scala> Array(1, 2, 3, 4, 5).reduceLeft( _ + _)
res49: Int = 15

注意:这里的两个_代表是两个元素

6.函数式编程案例

统计多个文本内的单词总数。

#a.txt
hello scala , hello hadoop
#b.txt
hello linux , hello java

val lines01 = scala.io.Source.fromFile("D://uploadFiles//a.txt").mkString
val lines02 = scala.io.Source.fromFile("D://uploadFiles//b.txt").mkString

#使用List的伴生对象,将多个文件内的内容创建为一个List
val lines = List(lines01, lines02)

#注意:下面这一行是核心代码,使用了链式调用的函数式编程

lines.flatMap(_.split( " ")).map((_, 1)).map(_._2).reduceLeft(_ + _)

运行结果:

10

代码解释: