Scala Option类型,异常处理,IO,高阶函数

Option类型

• 实际开发中, 在返回一些数据时, 难免会遇到空指针异常(NullPointerException), 遇到一次就处理一次相对来讲还是比较繁琐的. 在Scala中, 我们返回某些数据时，可以返回一个Option类型的对象来封装具体的数据，从而实现有效的避免空指针异常。
• Scala Option(选项)类型用来表示一个值是可选的（有值或无值)。
• Option[T] 是一个类型为 T 的可选值的容器： 如果值存在， Option[T] 就是一个 Some[T] ，如果不存在， Option[T] 就是对象 None 。

伪代码： 

val myMap: Map[String, String] = Map("key1" -> "value")
val value1: Option[String] = myMap.get("key1")
val value2: Option[String] = myMap.get("key2")println(value1) // Some("value1")
println(value2) // None

• 在上面的代码中，myMap 一个是一个 Key 的类型是 String，Value 的类型是 String 的 hash map，但不一样的是他的 get() 返回的是一个叫 Option[String] 的类别。
• Scala 使用 Option[String] 来告诉你：「我会想办法回传一个 String，但也可能没有 String 给你」。
• myMap 里并没有 key2 这笔数据，get() 方法返回 None。
• Option 有两个子类别，一个是 Some，一个是 None，当他回传 Some 的时候，代表这个函式成功地给了你一个 String，而你可以透过 get() 这个函式拿到那个 String，如果他返回的是 None，则代表没有字符串可以给你。

代码示例： 

package test12object Test1 {def main(args: Array[String]): Unit = {val sites = Map("runoob" -> "www.runoob.com", "goole" -> "www.goole.com")println(sites.get("runoob"))println(sites.get("baidu"))}
}

运行结果：

代码示例：

package test12object Test2 {def div(a: Int, b: Int): Option[Int] = {if (b == 0) {None} else {Some(a / b)}}def main(args: Array[String]): Unit = {val result = div(10, 2)val result1 = div(10, 0)//模式匹配打印结果result match {case Some(x) => println(x)case None => println("除数不能为0")}//getOrElse打印结果println(result.getOrElse(0))println(result1.getOrElse(0))}
}

异常处理

代码示例：

package test12object Test3 {def main(args: Array[String]): Unit = {val i = 10 / 0println("hello")}
}

运行结果：

执行程序，可以看到scala抛出了异常，而且没有打印出来"hello "。说明程序出现错误后就终止了。那怎么解决该问题呢？

在Scala中，可以使用异常处理来解决这个问题. 而异常处理又分为两种方式:

• 方式一: 捕获异常.

注意: 该方式处理完异常后, 程序会继续执行.

• 方式二: 抛出异常.

注意: 该方式处理完异常后, 程序会终止执行.

捕获异常

格式：

try {//可能会出现问题的代码
}
catch{case ex:异常类型 1 => //代码case ex:异常类型 2 => //代码
}
finally {//代码
}

代码示例：

package test12object Test4 {def main(args: Array[String]): Unit = {try {val i = 10 / 0println("hello1")} catch {case e: Exception => e.printStackTrace()} finally {println("hello3")}println("hello2")}
}

运行结果：

hello1不会打印，但是会打印hello3,hello2

1. try中的代码是我们编写的业务处理代码.

2. 在catch中表示当出现某个异常时，需要执行的代码.

3. 在finally中，写的是不管是否出现异常都会执行的代码.

抛出异常

代码示例：

package test12object Test5 {def main(args: Array[String]): Unit = {println("hello1")throw new Exception("我是一个bug")println("hello2")}}

 运行结果：

会打印hello1，不会打印hello2

IO

读取数据

在Scala语言的Source单例对象中中, 提供了一些非常便捷的方法, 从而使开发者可以快速的从指定数据源(文本文件, URL地址等)中获取数据, 在使用Source单例对象之前, 需要先导包,

即import scala.io.Source.

按行读取

格式：

    // 1. 获取数据源文件对象.val source:BufferedSource = Source.fromFile("数据源文件的路径","编码表")// 2. 以行为单位读取数据.val lines:Iterator[String] = source.getLines()// 3. 将读取到的数据封装到列表中.val list 1 :List[String] = lines.toList// 4. 千万别忘记关闭Source对象.source.close()

 代码示例：

需求：

在当前项目下创建data文件夹, 并在其中创建1.txt文本文件, 文件内容如下:

好好学习, 天天向上!
Hadoop, Zookeeper, Flume, Spark
Flink, Sqoop, HBase
选择黑马, 成就你一生的梦想.        

以行为单位读取该文本文件中的数据, 并打印结果.

package test12import scala.io.Sourceobject Test6 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 1. 获取数据源对象.val resource = Source.fromFile("src/resources/test.txt")//    val lines: Iterator[String] = resource.getLines()// 2 .通过getLines()方法, 逐行获取文件中的数据.val lines = resource.getLines();// 3. 将获取到的每一条数据都封装到列表中.val list = lines.toList// 4. 打印结果list.foreach(println(_))// 5. 记得关闭source对象.resource.close()}
}

 运行结果：

按字符读取

Scala还提供了以字符为单位读取数据这种方式, 这种用法类似于迭代器, 读取数据之后, 我们可以通过hasNext()``,next()方法, 灵活的获取数据.

格式：

//1. 获取数据源文件对象.
val source:BufferedSource = Source.fromFile("数据源文件的路径","编码表")
//2. 以字符为单位读取数据.
val iter:BufferedIterator[Char] = source.buffered 
//3. 将读取到的数据封装到列表中. 
while(iter.hasNext)  print(iter.next()) 
//4. 千万别忘记关闭Source对象. 
source.close()

 如果文件不是很大, 我们可以直接把它读取到一个字符串中.

val str:String = source.mkString    

代码示例：

package test12import scala.io.Sourceobject Test7 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 1. 获取数据源对象.val resource = Source.fromFile("src/resources/test.txt")// 2. 获取数据源文件中的每一个字符.val iter = resource.buffered// 3. 通过hasNext(), next()方法获取数据.while (iter.hasNext) {print(iter.next())}// 4. 通过mkString方法, 直接把文件中的所有数据封装到一个字符串中.val str = resource.mkString// 5. 打印结果.println(str)// 6. 关闭source对象, 节约资源, 提高效率.resource.close()}
}

运行结果：

读取词法单元和数字

所谓的词法单元指的是以特定符号间隔开的字符串, 如果数据源文件中的数据都是数字形式的字符串, 我们可以很方便的从文件中直接获取这些数据, 例如:

10 2 5
11 2
5 1 3 2

格式

// 1. (^) 获取数据源文件对象.
val source:BufferedSource = Source.fromFile("数据源文件的路径","编码表")
// 2. 读取词法单元.
// \s表示空白字符(空格, \t, \r, \n等)
val arr:Array[String] = source.mkString.split("\\s+")
// 3. 将字符串转成对应的整数
val num = strNumber.map(_.toInt)
// 4. 千万别忘记关闭Source对象.
source.close()

 代码示例：

1. 在当前项目下创建data文件夹, 并在其中创建2.txt文本文件, 文件内容如下:

   10 2 5
   11 2
   5 1 3 2

2. 读取文件中的所有整数, 将其加 1 后, 把结果打印到控制台.

package test12import scala.io.Sourceobject Test8 {def main(args: Array[String]): Unit = {val source = Source.fromFile("src/resources/test2.txt")// \s表示空白字符(空格, \t, \ra, \n等)// +表示数量词，即前面的内容至少出现一次，至多无限次val number = source.mkString.split("\\s+")//将字符串转成对应的整数number.map(_.toInt + 1).foreach(println(_))}
}

写入数据

Scala并没有内建的对写入文件的支持, 要写入数据到文件, 还是需要使用Java的类库.

代码示例：

package test12import java.io.FileOutputStreamobject Test9 {def main(args: Array[String]): Unit = {val pw = new FileOutputStream("src/resources/test3.txt")pw.write("好好学习，\r\n".getBytes())pw.write("天天向上！\r\n".getBytes())pw.close()println("写入成功！")}
}

 运行结果：

高阶函数

Scala 混合了面向对象和函数式的特性，在函数式编程语言中，函数是“头等公民”，它和Int、String、Class等其他类型处于同等的地位，可以像其他类型的变量一样被传递和操作。也就是说, 如果一个函数的参数列表可以接收函数对象, 那么这个函数就被称之为高阶函数(High-Order Function).像我们之前学习过的map方法，它就可以接收一个函数，完成List的转换。

常用的高阶函数有以下几类:

• 作为值的函数

• 匿名函数

• 闭包

• 柯里化等等

作为值的函数

需求

将一个整数列表中的每个元素转换为对应个数的小星星, 如下:

List( 1 , 2 , 3 ...) => *, **, *** 

代码示例：

package test13object Test1 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list = (1 to 10).toListprintln(list)val func = (a: Int) => "*" * a//list.map(这里需要一个函数)val list2 = list.map(func)println(list2)}
}

匿名函数

在Scala中，没有赋值给变量的函数就是匿名函数. 匿名函数是一种没有名称的函数，也称为lambda函数或函数字面量。在Scala中，可以使用下划线（_）或者箭头符号（=>）来创建匿名函数。

package test13object Test2 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list = (1 to 10).toListprintln(list)//通过map函数用来进行转换, 该函数内部接收一个: 匿名函数.val list2 = list.map((a: Int) => "*" * a)println(list2)//简写val list3 = list.map("*" * _)println(list3)}
}

 柯里化

柯里化是一种函数转换技术，它将具有多个参数的函数转换为一系列具有单一参数的函数。在Scala中，柯里化函数是指将一个多参数函数转换为一系列单参数函数的过程。柯里化的好处是，它可以方便地创建一些高阶函数，使得代码更加简洁和易于维护。同时，柯里化还可以帮助我们更好地利用Scala的类型系统，提高代码的类型安全性。

 代码示例：

package test13object Test3 {//方式一普通写法def merge1(s1: String, s2: String): String = s1 + s2//方式二柯里化def merge2(s1: String)(s2: String) = s1 + s2def main(args: Array[String]): Unit = {println(merge1("abc", "def"))println(merge2("abc")("fff"))}
}

闭包

闭包是指一个函数，它可以访问其定义范围内的变量，即使在该函数被调用之后，这些变量仍然存在。在Scala中，闭包通常是由一个函数和一个或多个自由变量组成的。自由变量是在函数内部定义之前已经存在的变量，但是在函数内部仍然可以被访问。因此，闭包允许函数在其定义范围之外访问变量，并且可以在函数执行后继续存在。闭包在Scala中通常用于函数式编程，可以用来创建高阶函数和实现惰性求值等功能。

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代码示例：           

package test13object Test4 {def multiplyBy(factor: Int) = (x: Int) => factor * xdef main(args: Array[String]): Unit = {val timesTwo = multiplyBy(2)val timesThree = multiplyBy(3)println(timesTwo(5))println(timesThree(5))}
}

     

在这个例子中，我们定义了一个名为 multiplyBy 的函数，它接受一个整数参数 factor，并返回一个匿名函数。这个匿名函数接受一个整数参数 x，并返回 factor 乘以 x 的结果。

我们接着定义了两个变量 timesTwo 和 timesThree，它们分别调用 multiplyBy 函数，并传递参数 2 和 3。这样，timesTwo 变量就是一个函数，它将传入的参数乘以 2，timesThree 变量也是一个函数，它将传入的参数乘以 3。

在最后的两行代码中，我们分别调用了 timesTwo 和 timesThree 变量所代表的函数，并传递参数 5。这样，我们就得到了 10 和 15 这两个结果。

这里的关键点在于，multiplyBy 函数返回的是一个匿名函数，这个匿名函数可以访问 multiplyBy 函数中定义的变量 factor。这个匿名函数和它所在的函数形成了一个闭包，因为它“捕获”了 multiplyBy 函数中的变量。

这就是闭包的作用：它允许一个函数访问和操作它所在的作用域中的变量，即使这个函数已经离开了它所在的作用域。在这个例子中，我们可以看到闭包的实际应用，它让我们可以方便地创建一些类似于“乘法器”的函数，这些函数可以根据不同的因子来进行乘法运算。