Scala 料理教室

Welcome to ScalaKitchen!

Scala 料理教室希望藉由簡單的程式範例，讓大家快速上手 Scala，目標是讓對寫程式不熟的朋友，也可以選擇 Scala 作為他的第一個深入的程式語言。 本教室由 ScalaTaiwan 社群維護，如在學習上發現任何問題或建議，都歡迎到我們的 Gitter聊天室 聊聊。 在教室中常常會看到像上面的 ScalaFiddle 料理台，請盡情地亂改 code，跑跑看，有任何好奇的東西就用 println() 把它印出來瞧瞧吧。

Variables

在 Scala 裡要宣告一個變數的寫法是:

Scala 中的所有變數都是有固定型態的，我可以宣告一個整數(Int) val a: Int = 10；宣告一個字串(String) val b: String = "abc"，但我不能寫 val c: Int = "abc"

當 Scala compiler 看到你寫 val a: Int = 10 的時候，因為等號右邊是 10，他就知道 a 一定是 Int。所以 : Int 的部份其實可以省略不寫:

If Expression

Scala 的 if expression 由上面三個區塊構成，▢ 的部份需要是一個 Boolean，例如 true、false、2 > 1、a == b，或 3 <= 4 && "a" != "b"。

△ 與 ◯ 的部份則可以填入一個單純的值、一個 block {...} (後面會提到)、或是再塞入另一個 if expression。

由於整個 if expression 最後會帶著一個值，所以我們可以再用一個 val 去把整個 expression 的值接住:

Functions

上面是一個叫做 a 的 function，餵它吃一個 Int 參數 b 之後，經過 △ 的運算，會回傳另外一個 Int。

△ 的部份可以填入一個單純的值、一個 block {...}、或是一個 if expression:

附帶一提，因為 Scala 很容易有巢狀的程式碼，官方建議的縮排寬度是兩個空格，但就算你的縮排亂七八糟，或在稀奇古怪的地方換行，Scala compiler 還是可以看得懂你的程式。當 compiler 看到某一行不是一個合法的結尾時，它會試著自動把下一行接上來，所以上面的那段程式其實也可以寫成這樣:

只是，compiler 看得懂不代表你看得懂，請善待自己的眼睛，把排版弄整齊一點。

其他一些可以注意的小地方:

  • Compiler 在看完你寫的 △ 內容後，就已經可以自動判斷「回傳值型態」應該要是什麼了，所以回傳值型態的部份其實可以省略不寫。
  • 當小括號中連一個參數都沒有時，整對小括號也可以省略不寫，但在呼叫時會有一些特殊規則，下面的範例有列出所有可能的呼叫方式(這不用記，不行的寫法 compiler 會告訴你)。

Blocks

Block 是由一對大括號包起來的區域，在 block 外面可以寫的東西，在 block 裡面也能寫，例如 variables、if expressions、functions、或是另外一層的 block:

從上面的例子可以發現，block 能夠存取或遮蔽 block 外面的 variable 或 function，只要取了一樣的名字，就會產生遮蔽的效果，以最接近的那個宣告為準。

接下來，由於 block 本身也是一個 expression (跟 if 一樣)，整個 block 最後會帶著一個值，這個值由 block 中最後一行(或可以說最後一個動作，畢竟 Scala 可以亂換行)的運算結果來決定。我們一樣可以用一個 val 去把這個值接住:

當整個 block 做完運算，取得最後帶的值之後，block 中所有的 variable 跟 function 都會被消滅。也就是說，如果你為了算出某個值，需要建立一些暫時的變數的話，可以把他們包在 block 裡面，避免他們持續佔用記憶體空間。

最後，我們可以直接把一個 block 塞在 if expression 裡面，或是 def 的後面:

要注意的是，這些大括號並不是 if else 或 def 的一部分，他就只是一個單純的 block，剛好被放在那個位置而已。

def vs val

在這裡我們先暫停來釐清一下 def 跟 val 的差異，由於這兩個 keyword 可以寫出幾乎一模一樣的東西:

可能有人會疑惑 val a1 跟 def a2 到底差在哪。簡單地說，寫在 def 後面的東西可能會跑很多次，但 val 後面的東西只會跑一次。這邊因為都是 = 10 可能比較不清楚，但如果其中有包含一些動作的話，就可以看出差異:

可以看到我們在 println() 裡面各別取用了 a1 跟 a2 兩次，但 "computing a1" 從頭到尾只出現一次，而且是在 println("=====") 執行之前就先執行了。

Sequences

我們現在知道 val 可以拿來放一個 Int 或一個 String 這類的東西，但如果我們想一口氣擺很多個 Int 呢？這時候就可以讓 Scala 的 Collections 家族出場了。

Seq (全名 Sequence)應該可以說是 Scala Collections 中，甚至是 Scala 程式中最常見的成員，他可以幫你儲存一整排同樣型態的資料(例如一排的 Int、一排的 String，甚至是一排的 Seq)。利用如上的方式創造一個 Seq 之後，我們可以把他指給一個 val，接著我們就可以對這個 Seq 做些操作，例如查看 Seq 中第 3 個位置的值，或是取得 Seq 的前三個元素，藉此創造一個新的 Seq 等等:

從上面的例子我們可以發現 Sequence 實際的 type 其實是 Seq[◯] 而不是單純的 Seq，◯ 代表的是這個 Seq 中所儲存的元素型態。我們的第一個變數 s 的型態是 Seq[Seq[Int]]，代表他是一個內部裝著 Seq 的 Seq，並且內部的每個 Seq 又裝著 Int。一樣，: Seq[Seq[Int]] 的部份我們也可以省略不寫，交給 compiler 自動判斷。

一路看下來，我們遇到過幾種不同的資料型態，例如 Int、Double、String、或現在的 Seq。在 Scala 中，這些全部都是某一種 "class"，Int、Double、String、Seq 分別是四種不同的 class。一個 class 除了會帶著他當下的值(例如一個 Int 可能帶著 10，一個 Seq 可能帶著四個 String "a","b","c","d")之外，也會帶著一些可以讓你呼叫的 functions。這些 functions 一樣是由 def 定義出來的，並且可以存取 class 身上帶的值，進行一些運算之後，回傳你想要的結果，例如之前看過的 .toString、.toUpperCase，或是這邊看到的 .apply()、.take()。當我們在一個變數或值的後面加上 "." 時，就可以啟動藏在 class 裡面的 functions。通常這些 functions 並不會修改 class 身上帶的值，因此我們可以發現，就算我們對 s 呼叫了 .apply()，或是對 third 呼叫了 .take()，s 跟 third 印出來的值依然跟一開始創建時一樣沒有改變。

附帶一提，你可能有注意到，用 println() 把 Seq 印出來之後，看到的卻是 List(...)，這是 class 的繼承關係造成的結果，可以先把 List 當成一種 Seq 來看待就好了。關於更多 class 的架構說明，就留待之後揭曉，我們先來看看 Seq 還有哪些方便的 functions 可以使用:

infix operator

Infix operator就是放在兩個值中間的運算子。例如 a + b的+。 在Scala裡面operator就是一般的method。例如一般常見的數字加法val a = 1 + 1其實就是val a = 1.+(1)。

Scala有基本的規則讓我們可以使用空格代替.和()。

a b c d e == a.b(c).d(e)

這提供了我們在設計API上的便利性，也可以讓看起來很不順的程式變的比較容易閱讀。

優先順序

當有多個operator的時候就會有有限順序的問題。如果沒有用()包起來的話就會依照下面的順序

(characters not shown below)
* / %
+ -
:
= !
< >
&
^
|
(all letters)

Advanced

如果在operator的後面加上:就可以讓在使用的時候將整個被呼叫的物件和參數的順序調換。

String

字串的宣告方式主要有兩種"和"""兩種。"就跟大部分其它語言一樣。"""跟"的方式是一樣的，可是我們在裡面就可以很自由的使用「換行」或"都不用擔心要escape。

String的合併是用+。

String interpolation

String interpolation有兩種基本的用法。

  1. 在String的開頭加上s就可以在String裡面使用環境變數讓字串的組成更好用。

  2. 在String的開頭加上f就可以有printf的功效。然後再結合上面的功能就可以同時format參數了。

more

=>

這通常被叫做 "Fat Arrow"，可是在Scala裡這叫 "Right Arrow"。 這主要用途有：

  1. 宣告anonymous function
  2. 表示一個變數的類型為某種型態的function
  3. 一個特別的參數類型, Called-by-name parameter

Anonymous Function

Function Type

Called-by-name parameter

這種parameter比較特別。通常參數會被在傳遞到function之前就被執行完而且得到一個預期的值。 Called-by-name parameter在被傳入function的時候並不會被執行，而是在function裡面被使用的時候才執行而求出期望的值。 這樣可以在當此參數沒用被使用的時候節省運算的資源。

Note: 這個類型的parameter跟lazy很像可是卻不像lazy再被使用過一次就不會再被計算，每一次使用都會執行一次裡面的邏輯。

Tuple

Tuple跟List/Seq在集合的概念上是很像的。只是它的類型不被限定只有一種，而是每一個元素都可以指定類型。 Tuple的大小也是在宣告的時候就決定的，不像List可以無限延展。 可是在Scala裡面，它最多只能有22個元素。

Tuple的宣告就是用小括號包起來。要取得裡面的元素就用._1, ._2依照位置取得，從1開始。 通常只有2個元素的Tuple也被稱為Pair。