大数据处理学习笔记1.1 搭建Scala开发环境

零、本讲学习目标

1. 了解Scala语言的特点
2. 学会搭建Scala开发环境
3. 了解命令行模式与编译模式

一、Scala简介

（一）Scala概述

• Scala是Scalable Language的简写，是一门多范式的编程语言，由联邦理工学院洛桑（EPFL）的Martin Odersky于2001年基于Funnel的工作开始设计，设计初衷是要集成面向对象编程和函数式编程的各种特性。
• Scala是一种将面向对象和函数式编程结合在一起的高级语言，旨在以简洁、优雅和类型安全的方式表达通用编程模式。Scala功能强大，不仅可以编写简单脚本，还可以构建大型系统。
• Scala运行于Java平台，Scala程序会通过JVM被编译成class字节码文件，然后在操作系统上运行。其运行时候的性能通常与Java程序不分上下，并且Scala代码可以调用Java方法、继承Java类、实现Java接口等，几乎所有Scala代码都大量使用了Java类库。
• Scala 是完全兼容Java的，其实Scala就是在Java语言的基础上增加了一层编码的 “壳”，让程序人员可以通过函数式编程的方式来开发程序。由于Scala最终被编译为.class，所以其实本质上还是Java，所以在Scala中可以任意的调用Java的API。好处显而易见：让Jva程序员可以更无障碍的转到Scala；让原先Java的API仍然可以在Scala中使用；公司中的Java平台不用替换就可以使用Scala。

（二）函数式编程

• 函数式编程：将所有复杂的问题的解决，拆分为若干函数的处理。每一个函数可以去实现一部分功能，利用很多次函数的处理，最终解决问题。

• 函数式编程相对于面向对象编程，更加抽象，好处是，代码可以非常简洁，更多采用常量而不是变量来解决问题，这样额外带来的好处：在线程并发时，可以减少甚至杜绝多线程并发安全问题，特别适合于应用在处理高并发场景、分布式场景下的问题。函数式编程可以使用高阶函数，函数是一等公民，可以更加灵活的进行程序的编写。

• 函数式编程并不是面向对象编程的发展，而是另外一种解决问题的思路，两者之间也并没有绝对的好坏之分，在不同的场景中各有各的优缺点。

（三）Scala特性

• 在很多地方Scala都很像Java，也是静态类型语言，但是比Java更为函数式编程，这句话主要从三句话就可以理解“一切都是对象”，“一切都是函数”以及“一切都是表达式”三方面理解。

1、一切都是对象

• Scala里一切都是对象，这大概和Python很像，因为即便是数字1都有一系列的方法，所以我们可以调用1.toDouble将Int类型的1转换为Double类型的1。

2、一切都是函数

• 表现为可以重载操作符，跟Python很像，在一定程度上Scala是Java和Python生的孩子，只不过遗传基因比较大的卵子是Java提供的，而比较小的那颗精子则是Python提供的。

3、一切都是表达式

• 在Scala里，一切都是表达式，即使像if(){}else{}这样的语句块也是有返回值的。

（四）在线运行Scala

• 通过浏览器访问：Scala在线工具
  
• 单击【点击运行】按钮，可以查看代码运行结果
  
• 大家可以对照一下Java的HelloWorld程序，两者完全一一对应，相似度极高
  

二、选择Scala版本

• 本次学习我们准备采用Spark3.3.1，为了后续操作不出现任何匹配方面的问题，建议采用跟Spark版本匹配的Scala。
  
• 根据Spark官网建议，我们最好下载Scala 2.13版本

三、Windows上安装Scala

（一）到Scala官网下载Scala

• Scala2.13.10下载网址：https://www.scala-lang.org/download/2.13.10.html
  

• 单击【scala-2.13.10.msi】超链接，将scala安装程序下载到本地
  

（二）安装Scala

• 双击安装程序图标，进入安装向导，按提示进行操作，完成Scala的安装
  
• 安装到默认的位置：C:\Program Files (x86)\scala，当然你也可以安装到其它位置

（三）配置Scala环境变量

• 设置Windows系统的环境变量

变量名	变量值
SCALA_HOME	C:\Program Files (x86)\scala
Path	%SCALA_HOME%\bin

• 通常Scala安装完成后会自动将Scala的bin目录的路径添加到系统Path变量中。若Path变量中无该路径，则需要手动添加。
  

（四）测试Scala是否安装成功

1、查看Scala版本

• 启动命令行窗口，执行scala -version命令，若能正确输出当前Scala版本信息，则说明安装成功
  

2、启动Scala，执行语句

• 在命令行提示后输入scala，则会进入Scala的命令行模式，在此可以编写Scala表达式和程序
  

• val - value：用于定义Scala常量

• var - variable：用于定义Scala变量

• 常量只能赋值一次，再次赋值是不允许的
  

• Scala里val定义的变量相当于Java里用final定义的变量，其实都是常量，不能再给它赋值
  

四、Linux上安装Scala

（一）到Scala官网下载Scala

• Scala2.13.10下载网址：https://www.scala-lang.org/download/2.13.10.html
  
• 单击【scala-2.13.10.tgz】超链接，将scala安装包下载到本地
  

（二）安装Scala

1、登录ied虚拟机

• 利用FinalShell登录ied虚拟机
  

2、上传scala安装包到ied虚拟机

• 进入/opt目录，将scala安装包上传到该目录
  
  

3、解压scala安装包到指定目录

• 执行命令：tar -zxvf scala-2.13.10.tgz -C /usr/local
  

（三）配置Scala环境变量

• 执行命令：vim /etc/profile
  

export SCALA_HOME=/usr/local/scala-2.13.10
export PATH=$SCALA_HOME/bin:$PATH

• 存盘退出后，执行命令：source /etc/profile，让环境配置生效
  

（四）测试Scala是否安装成功

1、查看Scala版本

• 执行scala -version命令，若能正确输出当前Scala版本信息，则说明安装成功
  
• 报错，原因在于没有安装JDK（运行Scala要用到Java虚拟机）
• 上传、安装、配置JDK
  
  
  
  
• 配置好JDK之后，查看Scala版本
  

2、启动Scala，执行语句

• 在命令行提示后输入scala，则会进入Scala的命令行模式，在此可以编写Scala表达式和程序
  

• 演示语句块的返回值
  

• 演示if结构的返回值
  

五、​Scala的使用

• Scala可以在交互模式和编译模式两种方式下运行

（一）交互模式

• 在命令行下直接敲命令或通过命令直接执行程序文件

1、命令行方式

• 直接在scala>提示符后敲代码执行
  
• 在scala>提示符之后输入:quit，退出scala交互模式
  

2、文件方式

• 将代码写在xxx.scala文件中，通过scala xxx.scala执行文件中的代码
• 创建/scala_work目录，进入该目录，执行命令：vim sum.scala
  
  
• 执行命令：scala sum.scala
  

（二）编译模式

• 将代码写在.scala文件中，通过编译命令将.scala编译为.class，然后去解释执行。在.scala文件中编写好代码，创建对象，包含入口函数。通过scalac 或 fsc 命令进行编译，产生对应的.class文件。再通过scala命令来解释执行对象。scalac 和 fsc 都可以进行编译工作，区别是fsc会启动后台服务常驻系统后台，这样后续再进行编译的时候，速度就可以很快。

1、创建源程序

• 在\scala_work目录里创建文件HelloWorld.scala
  
  

2、编译成字节码

• 利用scalac将HelloWorld.scala编译成字节码文件HelloWorld.class
  
• 查看生成的同名字节码文件
  

3、解释执行对象

• 执行命令：scala HelloWorld，运行程序，查看结果
  

六、课后作业

任务1、在你的笔记本上安装Windows版的Scala

任务2、在你的私有云虚拟机上安装Linux版的Scala

任务3、练习命令行模式与编译模式运行Scala