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基础知识2

apply 方法

当类或对象有一个主要用途的时候,apply 方法为你提供了一个很好的语法糖。

scala> class Foo {}
defined class Foo

scala> object FooMaker {
     |   def apply() = new Foo
     | }
defined module FooMaker

scala> val newFoo = FooMaker()
newFoo: Foo = Foo@5b83f762

scala> class Bar {
     |   def apply() = 0
     | }
defined class Bar

scala> val bar = new Bar
bar: Bar = Bar@47711479

scala> bar()
res8: Int = 0

在这里,我们实例化对象看起来像是在调用一个方法。以后会有更多介绍!

单例对象

单例对象用于持有一个类的唯一实例。通常用于工厂模式。

object Timer {
  var count = 0

  def currentCount(): Long = {
    count += 1
    count
  }
}

可以这样使用:

scala> Timer.currentCount()
res0: Long = 1

单例对象可以和类具有相同的名称,此时该对象也被称为“伴生对象”。我们通常将伴生对象作为工厂使用。

下面是一个简单的例子,可以不需要使用new来创建一个实例了。

class Bar(foo: String)

object Bar {
  def apply(foo: String) = new Bar(foo)
}

函数即对象

在 Scala 中,我们经常谈论对象的函数式编程。这是什么意思?到底什么是函数呢?

函数是一些特质的集合。具体来说,具有一个参数的函数是 Function1 特质的一个实例。这个特征定义了 apply()语法糖,让你调用一个对象时就像你在调用一个函数。

scala> object addOne extends Function1[Int, Int] {
     |   def apply(m: Int): Int = m + 1
     | }
defined module addOne

scala> addOne(1)
res2: Int = 2

这个 Function 特质集合下标从 0 开始一直到 22。为什么是 22?这是一个主观的魔幻数字(magic number)。我从来没有使用过多于 22 个参数的函数,所以这个数字似乎是合理的。

apply 语法糖有助于统一对象和函数式编程的二重性。你可以传递类,并把它们当做函数使用,而函数本质上是类的实例。

这是否意味着,当你在类中定义一个方法时,得到的实际上是一个 Function*的实例?不是的,在类中定义的方法是方法而不是函数。在 repl 中独立定义的方法是 Function* 的实例。

类也可以扩展 Function,这些类的实例可以使用()调用。

scala> class AddOne extends Function1[Int, Int] {
     |   def apply(m: Int): Int = m + 1
     | }
defined class AddOne

scala> val plusOne = new AddOne()
plusOne: AddOne = <function1>

scala> plusOne(1)
res0: Int = 2

可以使用更直观快捷的 extends (Int => Int) 代替 extends Function1[Int, Int]

class AddOne extends (Int => Int) {
  def apply(m: Int): Int = m + 1
}

你可以将代码组织在包里。

package com.twitter.example

在文件头部定义包,会将文件中所有的代码声明在那个包中。

值和函数不能在类或单例对象之外定义。单例对象是组织静态函数(static function)的有效工具。

package com.twitter.example

object colorHolder {
  val BLUE = "Blue"
  val RED = "Red"
}

现在你可以直接访问这些成员

println("the color is: " + com.twitter.example.colorHolder.BLUE)

注意在你定义这个对象时 Scala 解释器的返回:

scala> object colorHolder {
     |   val Blue = "Blue"
     |   val Red = "Red"
     | }
defined module colorHolder

这暗示了 Scala 的设计者是把对象作为 Scala 的模块系统的一部分进行设计的。

模式匹配

这是 Scala 中最有用的部分之一。

匹配值

val times = 1

times match {
  case 1 => "one"
  case 2 => "two"
  case _ => "some other number"
}

使用守卫进行匹配

times match {
  case i if i == 1 => "one"
  case i if i == 2 => "two"
  case _ => "some other number"
}

注意我们是怎样将值赋给变量i的。

在最后一行指令中的_是一个通配符;它保证了我们可以处理所有的情况。

否则当传进一个不能被匹配的数字的时候,你将获得一个运行时错误。我们以后会继续讨论这个话题的。

参考 Effective Scala 对[什么时候使用模式匹配](http://twitter.github.com/effectivescala/#Functional programming-Pattern matching)和[模式匹配格式化的建议](http://twitter.github.com/effectivescala/#Formatting-Pattern matching)。 A Tour of Scala 也描述了模式匹配

匹配类型

你可以使用 match 来分别处理不同类型的值。

def bigger(o: Any): Any = {
  o match {
    case i: Int if i < 0 => i - 1
    case i: Int => i + 1
    case d: Double if d < 0.0 => d - 0.1
    case d: Double => d + 0.1
    case text: String => text + "s"
  }
}

匹配类成员

还记得我们之前的计算器吗。

让我们通过类型对它们进行分类。

def calcType(calc: Calculator) = calc match {
  case _ if calc.brand == "hp" && calc.model == "20B" => "financial"
  case _ if calc.brand == "hp" && calc.model == "48G" => "scientific"
  case _ if calc.brand == "hp" && calc.model == "30B" => "business"
  case _ => "unknown"
}

样本类 Case Classes

使用样本类可以方便得存储和匹配类的内容。你不用 new 关键字就可以创建它们。

scala> case class Calculator(brand: String, model: String)
defined class Calculator

scala> val hp20b = Calculator("hp", "20b")
hp20b: Calculator = Calculator(hp,20b)

样本类基于构造函数的参数,自动地实现了相等性和易读的 toString 方法。

scala> val hp20b = Calculator("hp", "20b")
hp20b: Calculator = Calculator(hp,20b)

scala> val hp20B = Calculator("hp", "20b")
hp20B: Calculator = Calculator(hp,20b)

scala> hp20b == hp20B
res6: Boolean = true

样本类也可以像普通类那样拥有方法。

使用样本类进行模式匹配

样本类就是被设计用在模式匹配中的。让我们简化之前的计算器分类器的例子。

val hp20b = Calculator("hp", "20B")
val hp30b = Calculator("hp", "30B")

def calcType(calc: Calculator) = calc match {
  case Calculator("hp", "20B") => "financial"
  case Calculator("hp", "48G") => "scientific"
  case Calculator("hp", "30B") => "business"
  case Calculator(ourBrand, ourModel) => "Calculator: %s %s is of unknown type".format(ourBrand, ourModel)
}

最后一句也可以这样写

  case Calculator(_, _) => "Calculator of unknown type"

或者我们完全可以不将匹配对象指定为 Calculator 类型

  case _ => "Calculator of unknown type"

或者我们也可以将匹配的值重新命名。

  case c@Calculator(_, _) => "Calculator: %s of unknown type".format(c)

异常

Scala 中的异常可以在 try-catch-finally 语法中通过模式匹配使用。

try {
  remoteCalculatorService.add(1, 2)
} catch {
  case e: ServerIsDownException => log.error(e, "the remote calculator service is unavailable. should have kept your trusty HP.")
} finally {
  remoteCalculatorService.close()
}

try 也是面向表达式的

val result: Int = try {
  remoteCalculatorService.add(1, 2)
} catch {
  case e: ServerIsDownException => {
    log.error(e, "the remote calculator service is unavailable. should have kept your trusty HP.")
    0
  }
} finally {
  remoteCalculatorService.close()
}

这并不是一个完美编程风格的展示,而只是一个例子,用来说明 try-catch-finally 和 Scala 中其他大部分事物一样是表达式。

当一个异常被捕获处理了,finally 块将被调用;它不是表达式的一部分。


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