Scala高级篇
1、模式匹配
- 概念介绍
- 类比于java中的switch…case，但比其要强大、灵活很多。
- 旨在解决符合一定模式（值也是模式的一种）情况下的匹配与处理问题。
- 使用说明
- 一个模式匹配包含了一系列备选项，每个都开始于关键字case。每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式。箭头符号=>隔开了模式和表达式。
- 选择器 match {备选项}，match 表达式通过以代码编写的先后次序尝试每个模式来完成计算，只要发现有一个匹配的case，剩下的case不会继续匹配。
- 应用示例
- 经典示例（同类型）
def main(args: Array[String]) {
println(selfMatch(“javase”))
}
def selfMatch(x: String): String = x match {
case “javase” => “Java开发标准版”
case “javaee” => “Java开发企业版”
case _ => “其它Java版本 “
}
- 不同类型匹配示例
def main(args: Array[String]) {
println(selfMatch(“one”))
println(selfMatch(2))
println(selfMatch(“III”))
println(selfMatch(“five”))
}
def selfMatch(x: Any): Any = x match {
case “one” => 1
case 2 => “two”
case “III” => “希腊数字3”
case _ => “其它不认识了”
}
- 复杂表达式匹配示例
def main(args: Array[String]) {
println(selfMatch(1))
println(selfMatch(10))
println(selfMatch(22))
println(selfMatch(78))
}
def selfMatch(x: Int): String = x match {
case if x<12 => “幼年”
case if x<18 => “未成年”
case if x>=18 && x<60 => “成年”
case => “已步入老年了!”
}
- 类型模式匹配示例
object TestPatternMatch {
def main(args: Array[String]) {
println(selfMatch(1))
println(selfMatch(“10”))
println(selfMatch(new TestPatternMatch()))
println(selfMatch(new Object()))
}
def selfMatch(x: Any): Any = x match {
case :Int => “传入的是整型”
case :String => “传入的是字符串”
case :TestPatternMatch => “传入的数据类型是TestPatternMatch”
case => “不知道什么类型”
}
}
//定义一个空类,便于上边的类型模式匹配
class TestPatternMatch{
}
2、正则表达式
- 概念说明
- 与Java当中的正则表达式的作用完全相同
正则表达式，又称规则表达式。（英语：Regular Expression，在代码中常简写为regex、regexp或RE）
通常被用来验证、检索、替换那些符合某个模式(规则)的文本。
对字符串操作的一种逻辑公式，就是用事先定义好的一些特定字符、及这些特定字符的组合，组成一个“规则字符串”，这个“规则字符串”用来表达对字符串的一种过滤逻辑。
- 用””.r或是scala.util.matching 包中的 Regex 类实现对正则的支持抽象。
- scala正则表达式列表
- scala正则表达式继承了Java的，以下给出常用的表达式说明。
| 元字符 | 描述 |
| —- | —- |
| \ | 将下一个字符标记符、或一个向后引用、或一个八进制转义符。例如，“\\n”匹配\n。“\n”匹配换行符。序列“\\”匹配“\”而“\(”则匹配“(”。即相当于多种编程语言中都有的“转义字符”的概念。 |
| ^ | 匹配输入字符串的开始位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，^也匹配“\n”或“\r”之后的位置。 |
| $ | 匹配输入字符串的结束位置。如果设置了RegExp对象的Multiline属性，$也匹配“\n”或“\r”之前的位置。 |
| | 匹配前面的子表达式任意次。例如，zo能匹配“z”，“zo”以及“zoo”。等价于{0,}。 |
| + | 匹配前面的子表达式一次或多次(大于等于1次）。例如，“zo+”能匹配“zo”以及“zoo”，但不能匹配“z”。+等价于{1,}。 |
| ? | 匹配前面的子表达式零次或一次。例如，“do(es)?”可以匹配“do”或“does”中的“do”。?等价于{0,1}。 |
| {n} | n是一个非负整数。匹配确定的n次。例如，“o{2}”不能匹配“Bob”中的“o”，但是能匹配“food”中的两个o。 |
| {n,} | n是一个非负整数。至少匹配n次。例如，“o{2,}”不能匹配“Bob”中的“o”，但能匹配“foooood”中的所有o。“o{1,}”等价于“o+”。“o{0,}”则等价于“o”。 |
| {n,m} | m和n均为非负整数，其中n<=m。最少匹配n次且最多匹配m次。例如，“o{1,3}”将匹配“fooooood”中的前三个o。“o{0,1}”等价于“o?”。请注意在逗号和两个数之间不能有空格。 |
| .点 | 匹配除“\r\n”之外的任何单个字符。要匹配包括“\r\n”在内的任何字符，请使用像“[\s\S]”的模式。 |
| (pattern) | 匹配pattern并获取这一匹配。所获取的匹配可以从产生的Matches集合得到，在VBScript中使用SubMatches集合，在JScript中则使用$0…$9属性。要匹配圆括号字符，请使用“\(”或“\)”。 |
| (?:pattern) | 匹配pattern但不获取匹配结果，也就是说这是一个非获取匹配，不进行存储供以后使用。这在使用或字符“(|)”来组合一个模式的各个部分是很有用。例如“industr(?:y|ies)”就是一个比“industry|industries”更简略的表达式。 |
| (?=pattern) | 正向肯定预查，在任何匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如，“Windows(?=95|98|NT|2000)”能匹配“Windows2000”中的“Windows”，但不能匹配“Windows3.1”中的“Windows”。预查不消耗字符，也就是说，在一个匹配发生后，在最后一次匹配之后立即开始下一次匹配的搜索，而不是从包含预查的字符之后开始。 |
| (?!pattern) | 正向否定预查，在任何不匹配pattern的字符串开始处匹配查找字符串。这是一个非获取匹配，也就是说，该匹配不需要获取供以后使用。例如“Windows(?!95|98|NT|2000)”能匹配“Windows3.1”中的“Windows”，但不能匹配“Windows2000”中的“Windows”。 |
| (?<=pattern) | 反向肯定预查，与正向肯定预查类似，只是方向相反。例如，“(?<=95|98|NT|2000)Windows”能匹配“2000Windows”中的“Windows”，但不能匹配“3.1Windows”中的“Windows”。 |
| (?<!pattern) | 反向否定预查，与正向否定预查类似，只是方向相反。例如“(?<!95|98|NT|2000)Windows”能匹配“3.1Windows”中的“Windows”，但不能匹配“2000Windows”中的“Windows”。 |
| x|y | 匹配x或y。例如，“z|food”能匹配“z”或“food”或”zood”(此处请谨慎)。“(z|f)ood”则匹配“zood”或“food”。 |
| [xyz] | 字符集合。匹配所包含的任意一个字符。例如，“[abc]”可以匹配“plain”中的“a”。 |
| [^xyz] | 负值字符集合。匹配未包含的任意字符。例如，“[^abc]”可以匹配“plain”中的“plin”。 |
| [a-z] | 字符范围。匹配指定范围内的任意字符。例如，“[a-z]”可以匹配“a”到“z”范围内的任意小写字母字符。
注意:只有连字符在字符组内部时,并且出现在两个字符之间时,才能表示字符的范围; 如果出字符组的开头,则只能表示连字符本身. | | [^a-z] | 负值字符范围。匹配任何不在指定范围内的任意字符。例如，“[^a-z]”可以匹配任何不在“a”到“z”范围内的任意字符。 | | \b | 匹配一个单词边界，也就是指单词和空格间的位置（即正则表达式的“匹配”有两种概念，一种是匹配字符，一种是匹配位置，这里的\b就是匹配位置的）。例如，“er\b”可以匹配“never”中的“er”，但不能匹配“verb”中的“er”。 | | \B | 匹配非单词边界。“er\B”能匹配“verb”中的“er”，但不能匹配“never”中的“er”。 | | \cx | 匹配由x指明的控制字符。例如，\cM匹配一个Control-M或回车符。x的值必须为A-Z或a-z之一。否则，将c视为一个原义的“c”字符。 | | \d | 匹配一个数字字符。等价于[0-9]。 | | \D | 匹配一个非数字字符。等价于[^0-9]。 | | \f | 匹配一个换页符。等价于\x0c和\cL。 | | \n | 匹配一个换行符。等价于\x0a和\cJ。 | | \r | 匹配一个回车符。等价于\x0d和\cM。 | | \s | 匹配任何不可见字符，包括空格、制表符、换页符等等。等价于[ \f\n\r\t\v]。 | | \S | 匹配任何可见字符。等价于[^ \f\n\r\t\v]。 | | \t | 匹配一个制表符。等价于\x09和\cI。 | | \v | 匹配一个垂直制表符。等价于\x0b和\cK。 | | \w | 匹配包括下划线的任何单词字符。类似但不等价于“[A-Za-z0-9]”，这里的”单词”字符使用Unicode字符集。 | | \W | 匹配任何非单词字符。等价于“[^A-Za-z0-9]”。 | | \xn | 匹配n，其中n为十六进制转义值。十六进制转义值必须为确定的两个数字长。例如，“\x41”匹配“A”。“\x041”则等价于“\x04&1”。正则表达式中可以使用ASCII编码。 | | \num | 匹配num，其中num是一个正整数。对所获取的匹配的引用。例如，“(.)\1”匹配两个连续的相同字符。 | | \n | 标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果\n之前至少n个获取的子表达式，则n为向后引用。否则，如果n为八进制数字（0-7），则n为一个八进制转义值。 | | \nm | 标识一个八进制转义值或一个向后引用。如果\nm之前至少有nm个获得子表达式，则nm为向后引用。如果\nm之前至少有n个获取，则n为一个后跟文字m的向后引用。如果前面的条件都不满足，若n和m均为八进制数字（0-7），则\nm将匹配八进制转义值nm。 | | \nml | 如果n为八进制数字（0-7），且m和l均为八进制数字（0-7），则匹配八进制转义值nml。 | | \un | 匹配n，其中n是一个用四个十六进制数字表示的Unicode字符。例如，\u00A9匹配版权符号（©）。 | | \< \> | 匹配词（word）的开始（\<）和结束（\>）。例如正则表达式\
- scala正则应用示例
- 经典示例-findFirstIn
def main(args: Array[String]) {
//定义一个字符串作为正则表达式
val pattern = “十八大”.r
//正则要去匹配的源字符串
val str = “十八大是一个重要具有里程碑式的会议!”
//在源串中查找第一个匹配pattern正则表达式的值
println(pattern findFirstIn str)
}
- 常用方法示例
- findAllIn：查找所有匹配结果
- mkString：连接正则表达式匹配结果的字符串
- 正则可以使用管道(|)来设置不同的模式
def main(args: Array[String]) {
//定义一个字符串作为正则表达式
val pattern = new Regex(“(十八|18)大”)
//正则要去匹配的源字符串
val str = “十八大是一个重要具有里程碑式的会议,18大以来社会各届取得了显著的进展和成果!”
//在源串中查找所有匹配pattern正则表达式的值
println((pattern findAllIn str).mkString(“,”))
}
- 数值匹配
def main(args: Array[String]) {
//定义一个字符串作为正则表达式
val pattern = new Regex(“[\d]+”)
//正则要去匹配的源字符串
val str = “十八大是一个重要具有里程碑式的会议,18大以来社会各届取得了显著的进展和成果,影响中国21世纪发展的重要会议!”
//在源串中查找第一个匹配pattern正则表达式的值
println((pattern.findAllIn(str)).mkString(“,”))
}
3、异常处理
- 概念说明
- 异常处理机制与Java语言相似，其异常类也采用了Java类，并没有重写
- 主要包括异常抛出和异常捕获两大方面。
- 抛出异常用throw，声明可能的异常与Java不同，采用的注解式的@throws(classOf[SomeException])
- 捕获异常，采用的try…catch的模式匹配的形式
- Scala里不需要捕获检查异常,即checked exception，也不是必须把它们声明在throws子句中。
可以用@throws标注声明一个throws子句，但这不是必需的
该机制最大的问题是如果遇到异常没有补捉，则程序会终止，如果进行了捕捉，可以按照程序设定的方式去进行，而不必须停止。
应用示例
- 方法内抛出异常
def main(args: Array[String]) {
throw new Exception(“测试异常抛出!”);
}方法定义时声明要抛出异常
object TestException {
def main(args: Array[String]) {
callMe()
}
@throws(classOf[Exception])
def callMe() = {
println(“i am in callMe method”)
}
}
- 捕获异常
def main(args: Array[String]) {
try {
val f = new FileReader(“input.txt”)
} catch {
case ex: FileNotFoundException => {
println(“不好意思，文件没有找到!”)
}
case ex: IOException => {
println(“不明原因的IO异常!”)
}
}
}
- 捕获异常时候-加入finally收尾
def main(args: Array[String]) {
try {
val f = new FileReader(“input.txt”)
} catch {
case ex: FileNotFoundException => {
println(“不好意思，文件没有找到!”)
}
case ex: IOException => {
println(“不明原因的IO异常!”)
}
} finally {
println(“无论try…catch如何，都会执行finally,我在finally中!”)
}
}
4、提取器(Extractor)
- 概念说明
- 提取器是从传递给它的对象中提取出构造该对象的参数。
- 提取器是一个带有unapply方法的对象。unapply方法算是apply方法的反向操作：unapply接受一个对象，然后从对象中提取值，提取的值通常是用来构造该对象的值。
- apply与unapply方法是互反的，apply用于构造一个对象，而不需要用new方法是其重要特点，unapply是反向解开这个对象，将其对应的参数值提取出来。
- 应用举例
- 提取远程登陆信息中的用户名和IP地址
def main(args: Array[String]) {
var obj = apply(“tianliang”, “192.168.1.33”);
println(“Apply方法形成一个对象: “ + obj);
println(“Unapply方法反向提取该对象中的参数:” + unapply(obj));
println(“Unapply方法反向提取该对象中的参数: “ + unapply(“我不是一个登陆地址”));
}
// 注入方法 (可选)
def apply(username: String, ip: String) = {
username + “@” + ip
}
// 提取方法（必选）
def unapply(str: String): Option[(String, String)] = {
val parts = str split “@”
if (parts.length == 2) {
Some(parts(0), parts(1))
} else {
None
}
}
- 提取器模式匹配
- apply与unapply配合示例
object TestUnapplyPatternMatch {
def main(args: Array[String]) {
//自动调用TestUnapplyPatternMatch的apply方法
val loginInfo = TestUnapplyPatternMatch(“tianliang”, “192.168.1.33”)
println(loginInfo)
loginInfo match {
//unapply被自动调用
case TestUnapplyPatternMatch(username, ip) => println(username + “登陆了” + ip + “ 这台机器！”)
case => println(loginInfo)
}
}
def apply(username: _String, ip: String) = username + “@” + ip
def unapply(loginInfo: String): Option[(String, String)] = {
val parts = loginInfo split “@”
if (parts.length == 2) {
Some(parts(0), parts(1))
} else {
None
}
}
}
5、文件 I/O
- 概念介绍
- 与Java基本类似
- 其文件写操作，直接用的都是 java中 的 I/O 类
- 增加了少部分新IO类，并对API中做了部分简化
应用示例
- 写字符串到指定文件中
def main(args: Array[String]) {
val writer = new FileOutputStream(new File(“output.txt”))
writer.write(“天亮教育”.getBytes(“utf-8”))
writer.close()
println(“done”)
}从控制台读取用户输入
object TestReadFromLocal {
def main(args: Array[String]) {
print(“想对现在的自己说的话: “)
var line = “”;
import scala.util.control.Breaks._
var br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in, “utf-8”))
breakable {
line = br.readLine()
while (line != null) {
if (line equals “exit”) {
break
}
println(line)
line = br.readLine()
}
}
br.close()
println(“done”)
}
}
- 从文件中读取内容
def main(args: Array[String]) {
println(“读取文件内容为:”)
println(“第一种方式————-“)
var fileSource = Source.fromFile(“output.txt”, “utf-8”)
for (line <- fileSource.getLines) {
println(line)
}
println(“第二种方式————-“)
Source.fromFile(“output.txt”, “utf-8”).foreach {
print _
}
println(“第三种方式————-“)
fileSource = Source.fromFile(“output.txt”, “utf-8”)
fileSource.foreach(print)
}
6、练习题
- 1、给定一个UTF-8编码的文本文件data.txt，内容为每行由\001分隔符分隔的纯数值、纯字母、纯汉语共3个值类型组成的数据集，现求该文件中的数值内容中的个数、平均数、及其总和是多少？
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