Scala课堂-2-基础(续)-apply方法、单例对象、模式匹配、样本类

因为Kafka是用Scala写的，为了方便学习Scala语法，此处把Twitter官方的Scala课堂转载到此处。

（原文位于http://twitter.github.io/scala_school/zh_cn/index.html，由于时常被墙，速度极慢）。

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简洁的语法结构。

scala>  class Foo {}
defined class Foo

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

scala> val newFoo =FooMaker()
newFoo: Foo = Foo@333038c7

或者：

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

scala>  val bar = new Bar
bar: Bar = Bar@706ba7cf

scala> bar()
res0: 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()
res1: 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。

object addOne extends Function1[Int, Int] {
def apply(m: Int): Int = m + 1
}

defined object 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。

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)
res3: 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
}

包

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)

模式匹配

这是 Scala 中最有用的部分之一。 匹配值

scala> val times = 1
times: Int = 1

scala>

scala> times match {
|   case 1 => "one"
|   case 2 => "two"
|   case _ => "some other number"
| }
res4: String = one

添加条件进行匹配

scala> times match {
|   case i if i == 1 => "one"
|   case i if i == 2 => "two"
|   case _ => "some other number"
| }
res5: String = one

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。

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。 一开始会很痛苦

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"
}

(⊙o⊙)哦，太痛苦了。幸好 Scala 提供了一些应对这种情况的有效工具。

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

case classes are designed to be used with pattern matching. Let’s simplify our calculator classifier example from earlier.

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。