《scala 编程（第3版）》学习笔记5

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原创最新推荐文章于 2026-05-31 09:26:05 发布 399 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

【图文详细】Scala编程语言——什么是Scala 总结：我对自己的要求是终身学习和每天保持迅速的进步，小老弟如果觉得看着还可以，我也不要你的赞和双击666，欢迎来看我定时更新的博客Scala汇总，并定时向您汇报最新的Scala内容：https://blog.youkuaiyun.com/qq_42246689/article/details/85073380 1、Scala 概述 1.1、什么是 Scala Scala 官网：https://ww... 阅读详情

第16章使用列表

scala的类型推断算法P336-P339：
- 对于实例m的方法调用m(args)，首先检查m的类型是否已知。如果类型已知，那么这个类型就用于推断入参的预期类型。例如，l1.sortWith(_>_)，l1为List[Char]，入参类型可推导为 (Char,Char)=>Boolean。
- 对于函数直接调用，如msort(_>_)(l1)。
  - 方法首先会看方法的类型参数是否传递了，如果传递了（如msort[Char](_>_)(l1)），则可用Char直接推断后面的入参类型。
  - 如果没有传递方法的类型参数，则会检查入参的类型决定反复的正确实例类型。如msort(_:Char>_:Char)(l1)或msort2(l1)(_>_)。
  - 由上例子可知，scala的类型推断，对于柯里化的函数，会只考虑第一个函数参数列表里的所有入参类型，不会管后面函数的入参。所以建议将函数类型的入参放到最后，如msort2中的less放在最后。

val l1=List('a','b','c','d','e')

def msort[T](less:(T,T)=>Boolean)(xs:List[T]):List[T]={
	...
}//msort[T]中的T一旦确定，后面所有入参的类型就确定了

//交换顺序
def msort2[T](xs:List[T])(less:(T,T)=>Boolean):List[T]={
	...
}

所以可以理解 class C[T] 和 def func[T]处的类型参数T是用来帮助类型推断的，看情况可写可不写。

第19章类型参数化

类型参数化能让我们编写泛型的类和特质。例如：Set[T]的具体实例可以是Set[String]，Set[Int]。P385
推论：不带类型参数的类和特质，可以直接做类型参数。如下面的C2和常见的String,Int等。P392

class C1[T](val l1:List[T])//trait C1[T](val l1:List[T]) 也一样
class C2(val l1:List[String])//trait C2(val l1:List[String]) 也一样

//做类型参数
val c2:C2=...
val c1:C1=.. （报错）

val c1:C1[String]=..
val c1:C1[Int]=..

带类型参数的类或特质又叫泛型。给定类型参数后，就可当做类型参数了。例如 C1[String]，C1[Int]。有几个概念：
- 协变（convariant）：如果S是T的子类型，则C1[S]也是C1[T]的子类型，则称C1在类型参数T上是协变的。通过定义时再T前面加上+实现。class C1[+T]。P393
- 不变（nonvariant）：不同类型的队列之间永远不存在子类型关系。泛型默认是不变的。 P394
- 逆变（contravariance）：如果S是T的子类型，则C1[T]是C1[S]的子类型。通过定义时再T前面加上-实现。class C1[-T]。P394
- +,-叫做型变注解（variance annotation）。
- 协变，不变，逆变叫做类型参数的型变（variance）。
型变的作用在于，可以方便的使用scala的特性：子类的值可以被用在任何需要超类的值的地方（即子类可以当做超类使用，这也是里氏替换原则）。P186
- 对于协变来说，如果S是T的子类型，可用C1[T]的地方，就能用C1[S]，例：String是Any的子类，可用C1[Any]的地方，就能用C1[String]
- 对于逆变来说，如果S是T的子类型，可用C1[S]的地方，就能用C1[T]，例：String是Any的子类，可用C1[String]的地方，就能用C1[Any]
Scala中数组是不变的，但可以通过类型转换，实现需要协变时的场景。P397

val a1=Array("abc")
val a2:Array[Any]=a1 //报错
val a2:Array[Any]=a1.asInstanceOf[Array[Any]] //成功

所有需要类型参数的地方，都被认为是一个“点”，这些点可分为协变点、逆变点、不变点。P399
- 用+注解的类型参数只能用在协变点。
- 用-注解的类型参数只能用在逆变点。
- 不用注解的类型参数，可以用再任意点。（也是唯一能用在不变点的类型参数）
怎么确认点位类型？参考基本原理，如下是一些快速确认方法：
- 方法参数的位置和值参数的位置都是逆变点。如def func[T](a:S)中的T和S处。
- 方法返回值的位置是协变点。如def func[T](a:S):Q={}中的Q处。
- FunctionN有N+1个参数，前N个都是逆变点，最后一个是协变点。
scala中函数参数的一个非常重要的结论：函数的参数必须是逆变的，而返回值必须是协变的
当我们写下函数类型A=>B，scala会展开成Function1[A,B]，Function1是逆变和协变同时存在的。P403
- 我们在使用函数类型参数的时候，会默认带上逆变和协变在里面，有比较有趣的应用，见如下示例 P404

trait Function1[-S,+T]{
	def apply(x:S):T
}

// 函数类型参数默认带上逆变和协变
def func1(f:A1=>Any)={}
// 等价于
def func1(f:Function1[-A1,+Any])={}

// 假如A1为A的子类，String是Any的子类，则 A=>String 就为 A1=>Any的子类
def f1(a:A1):Any={}
def f2(a:A):String={}

func(f1) //成立
func(f2) //也成立，里氏替换规则

下界：逆变点位置是不能使用协变参数的，要想解决这个问题，可通过下界方案。在逆变点用[U>:T]的U类型表示。这个语法表示U必须是T的超类。P401
- 举例，假定有一个Fruit类和两个子类Apple、Orange，且func的功能是新增元素。则按照C1的新定义，可以对C1[Apple]追加一个Orange，返回一个C1[Fruit]。P401

class C1[+T]{
	def func(x:T):C1[T]={..} //报错，x处为逆变点，不能用协变参数
}

//修改
class C1[+T]{
	def func[U>:T](x:U):C1[U]={..} //不报错
}

上界。[T<:U]`表示T有个上界U,即U必须是T的超类。理解为下界的一种相反的写法即可。P409
private[this]和protect[this]可以使scala跳过型变检查，而且这种跳过检查不会造成问题，因为型变只会在运行或者编译时对象类型改变发生，如果对象的字段是private或者protect的，这种情况就不会发生。具体原因可参考：参考1，参考2。P407

第20章抽象成员

抽象trait可以不加abstract 限定字。
- 抽象的val不能再重新定义成def 或var
- 抽象的def可重新定义成val

trait Abstract{
	type T
	def transform(x:T):T
	val initial:T
	var current:T
}

class Concrete extends Abstract {
  type T = String //相当于给String一个别名
  def transform(x: T)= x +x
  val initial = "hi"
  var current = initial
}

abstract class B extends Abstract{
 val transform:T //可以，抽象的def可重新定义成val
 def initial:T //报错，抽象的val不能再重新定义成def 或var-=
}

抽象类/特质第具体化的新语法：使用匿名类。解释a的创建过程：
- 1. Abs的初始化代码被执行，抽象字段都初始化为对应类型的默认值。
  - 容易得到错误结果
  - Abs(exp1,exp2)这样第初始化会先计算exp1和exp2的结果，new Abs{val v=exp1,m=exp2}初始化匿名类过程不会先计算exp1和exp2。
- 1. 由new表达式定义的匿名子类的主构造方法给执行。包括用1初始化v和用4初始化m。
- 1. 解释器调用被构造对象第toString方法，以便打印出结果
- 1. toString方法从头到尾依次访问对象字段。（如果有lazy字段，则lazy字段在被访问时开始被求值）

abstract class Abs { //或trait Abs
  val v:Int
  val m:Int
}

val a = new Abs{ //
  val v=1
  val m=4
}//这里中间过程产生了一个匿名类

println(a.v) //输出1


val x=2
val b = new Abs{ //
  val v=1*x //初始化匿名类过程不会先计算表达式
  val m=4*x//初始化匿名类过程不会先计算表达式
}
println(b.v) //输出0

new Abs{val v=exp1,m=exp2}解决这类产生默认值第问题：P417

//预初始化字段
val c = new { //
  val v=1*x //初始化匿名类过程 先计算表达式
  val m=4*x//初始化匿名类过程 先计算表达式
} with Abs

// lazy的val
abstract class Abs2 { //或trait Abs2
  lazy val v:Int
  laze val m:Int
  val t=v+m
}

抽象类型可定义上下界 P424

class Food
abstract class Animal{
	type SFood <:Food
	def eat(food:SFood)
}
//等价
abstract class Animal{
	def eat[SFood <:Food](food:SFood)
}

枚举。P429
- Enumeration类中有Value函数

object Color extends Enumeration{
  val Red = Value //Value函数创建 new Val(nextId,nextNameOrNull) 对象，Val 对象 继承自和Value函数同名的Value类
  val Green = Value
  val Blue = Value("Blue")//带参数第方法可以给枚举值关联特定名字
  // 或直接一行 val Red, Green, Blue= Value
}
for(a<- Color.values) print(a +" ") //Red Green Blue
println(Color.Blue.id)//2
println(Color(2))//Blue

第21章隐式转换和隐式参数

会发生隐式换的三种情况：P448
- 转换到一个预期类型：当编译器看到一个X，单需要一个Y时。就会查找一个能将X转化成Y的隐式转换。
- 对某个（成员）选择接收端（即字段、方法调用等）。obj.doIt，如果obj没有doId这个成员，那么编译器再放弃前，会尝试将obj转换成有doIt成员的类型。这里obj就是接收端。
  - 隐式类：以implicit打头的class，编译器会自动生成一个从类的构造方法参数到类本身的隐式转换。
    - 隐式类必须存在于另一个对象、特征或类里面
    - 隐式类不能是样例类，并且其构造方法必须有且仅有一个参数。
    - 隐式类一般作为富包装类给某个已有的类添加方法。
- 隐式参数：someCall(a)替换成someCall(a)(b) 或 new A(a)替换成 new A(a)(b)。P454
  - 提供整个最后一组柯里化的参数列表
  - 传入的参数b需要在定义时标记位implicit。且需要在当前作用域内定义或者import。定义需要在调用之前。
    - 隐式object等价于隐式变量或隐式方法。更多参考：https://stackoverflow.com/questions/22592456/what-are-implicit-objects
  - 调用的方法someCall和A的最后一个参数列表页需要标记位implicit

//预期类型
implicit def doubleToInt（x:Double) = x.toInt
val i:Int=3.5 //可行，调用doubleToInt(3.5)


// 转换接收端
implicit def intToRtational(x:Int)= new Rational(x,1) 

1+ new Rational(1,2)//就不会报错了，因为1先转换成Rational(1,1)


//隐式类
case class Rec(w:Int, h:Int)

object App2 extends App {
  implicit class RecMaker(w:Int){
    def x(h:Int)=Rec(w,h)
  }
  //编译器自动生成如下转换
  //implicit def RecMacker(w:Int)=new RecMaker(w)
  val a= 3 x 4 //就不会报错了，3会转换成new RecMaker(3)
  println(a)//输出Rec(3,4)
}

//隐式参数
case class B(prefer:String)
case class C(prefer:String)

object A{
  def greet(name:String)(implicit job:B,drink:C)={//注意：implicit是针对整个参数列表
    println("欢迎"+name+", 系统已ok")
    println(job.prefer)
  }
}

object App2 extends App {
  val b=B("bbb")
  val c=C("ccc")
  A.greet("张三")(b,c) //显示调用ok
  A.greet("张三")//报错
  implicit val b1=B("b111") //隐式定义
  implicit val c1=C("c111") //隐式定义
  A.greet("张三")//不报错
}


//关于隐式object
object NumberLike {
	implicit object NumberLikeDouble extends NumberLike[Double]{...}
	//等价1
	//implicit val NumberLikeDouble: NumberLike[Double] = new NumberLike[Double] { ...}
	//等价2
	//implicit def NumberLikeDouble: NumberLike[Double] = new NumberLike[Double] { ...}
}

//隐式object的使用
import NumberLike
def sum[A](x: A, y: A)(implicit nl: NumberLike[A]) = nl.plus(x, y)
sum(4.0, 5.0)   // 找到了NumberLikeDouble

隐式转换的规则约束
- 标记规则：只有标记位implicit的定义才可用。implicit可以标记任何变量、函数或对象定义。P445
- 作用域规则：被插入的隐式转换必须是当前作用域的单个标识符。只能convert(x)，不能a.convert(x)
  - 单个标识符的例外：跟隐式转换的源类型或者目标类型有关联。把A对象传递给接收B的对象，源类型就是A，目标类型就是B。使用见下面的例子。P446
- 每次一个规则：只会convert(x)不会convert1(convert2(x)) P447
- 显示优先规则：只要代码能按编写的样子通过检查，就不会尝试隐式定义。P447

//单标识符例外
object A{
	implicit def aToB(x:A):B=...
}
class A{...}

val b:B=new A //这里会自动调用A.aToB，不需要再程序中单独引入这个转化

关于隐式参数中使用的Odering[T]，哪里引入的类似implicit val odr=new Ordering[T]这样的变量的呢？
- scala默认引入三个包：java.lang._,scala._,scala.Predef._ ，implicit val odr=new Ordering[T]在scala._中引入，scala.math.Ordering的implicit object中，并且利用了单个标识符的例外规则。
- 只要理解，假定有implicit val odr=new Ordering[T]这样的变量引入了即可。基本类型的T都满足。

object App2 extends App {
  def maxList[T](l:List[T])(implicit odering:Ordering[T]):T= l match {
    case List()=> throw new IllegalArgumentException("空列表")
    case List(x) => x
    case x::rest=>
      val maxRest=maxList(rest)//这里会隐式添加ordering
      if(odering.gteq(x,maxRest)) x else maxRest //这里依然显示给出odering，可通过上下文界定省略
  }
  val l=List(3,8,5)
  println(maxList(l))//实际调用的是scala.this.Predef.println(App2.this.maxList[Int](App2.this.l)(math.this.Ordering.Int))
}

上下文界定。[T:Ordering]这样的语法，是一个上下文界定的语法，相当于可省略了(implicit anyName:Ordering[T]) P460
- [T:Ordering]引入一个参数类型T
- [T:Ordering]自动添加了一个类型为Ordering[T]的隐式参数
- 对比上界，下界 [T<:Ordered[T]]， [T>:Ordered[T]]表示的继承关系， [T:Ordering]仅表示T带有某种形式的Ordering

//标准库中定义如下方法
def implicityly[T](implicit t:T)=t
//使用上下文界定
object App2 extends App {
  def maxList[T](l:List[T])(implicit odering:Ordering[T]):T= l match {//可以看到ordering并不是必须的，可修改为等价的上下文界定形式
    case List()=> throw new IllegalArgumentException("空列表")
    case List(x) => x
    case x::rest=>
      val maxRest=maxList(rest)//这里会隐式添加ordering
      if(implicityly[Ordering[T]].gteq(x,maxRest)) x else maxRest //标准库中的方法
  }
}
//等价上下文界定
object App2 extends App {
  def maxList[T: Ordering](l:List[T]):T= l match {//等价的上下文界定形式
    case List()=> throw new IllegalArgumentException("空列表")
    case List(x) => x
    case x::rest=>
      val maxRest=maxList(rest)//这里会隐式添加隐式参数 anyName
      if(implicityly[Ordering[T]].gteq(x,maxRest)) x else maxRest //标准库中的方法
  }
}

多个转换可选时。P464
- 大部分场合会报错
- 如果某个转换比其他的更具体，则用这个更具体的。以下任意一条满足，则表示a更具体。没有更具体的时，就报错。
  - a的入参是b入参的子类型 a(x:String),b(x:Any)
  - a、b都是方法，且a所在的类扩展自b所在的类，A extends B，A.a和B.b
隐式类的调试方法。P466
- 显示写出
- scalac -Xprint:typer xxx.scala方法打印添加了隐式值的代码示例