Spark大数据分析与实战笔记（第一章 Scala语言基础-2）_spark大数据分析入门

章节概要

Spark是专为大规模数据处理而设计的快速通用的计算引擎，它是由Scala语言开发实现的，关于大数据技术，本身就是计算数据，而Scala既有面向对象组织项目工程的能力，又具备计算数据的功能，同时Spark和Scala的紧密集成，本书将采用Scala语言开发Spark程序，所以学好Scala将有助于我们更好的掌握Spark框架。

1.2 Scala的基础语法

1.2.1 声明值和变量

Scala有两种类型的变量，一种是使用关键字var声明的变量，值是可变的；另一种是使用关键字val声明的变量，也叫常量，值是不可变的。

• 使用关键字var声明的变量

var myVar:String="Hello" 

• 使用关键字val声明的变量

val age:Int=10 

有以下几个事项需要注意：

1. Scala中的变量在声明时必须进行初始化。
2. 使用var声明的变量可以在初始化后再次对变量进行赋值；
3. 使用val声明的常量的值不可被再次赋值。

声明变量时，我们可以不给出变量的类型，因为在初始化的时候，Scala的类型推断机制能够根据变量的初始化的值自动推算出来。

上述声明变量myVar和age的代码，等同于下列代码：

var myVar = "Hello" //使用关键字var声明的变量 val age = 10 //使用关键字val声明的变量 

注：使用关键字var或val声明变量时，后面紧跟的变量名称不能和Scala中的保留字重名，而且变量名可以以字母或下划线开头，且变量名是严格区分大小写的。

1.2.2 数据类型

• 任何一种编程语言都有特定的数据类型，Scala也不例外。
• 与其他语言相比，Scala中的所有值都有一个类型，包括数值和函数。

Scala中数据类型的层次结构

从上图中可以看出，Any是所有类型的超类型，也称为顶级类型，它包含两个直接子类，具体如下：

• AnyVal：表示值类型，值类型描述的数据是一个不为空的值，而不是一个对象。它预定义了9种类型，分别是Double、Float、Long、Int、Short、Byte、Unit、Char和Boolean。其中，Unit是一种不代表任何意义的值类型，它的作用类似Java中void。
• AnyRef：表示引用类型。可以认为，除值以外，所有类型都继承自AnyRef。

在Scala数据类型层级结构底部，还有两个数据类型，分别是Nothing和Null，具体介绍如下：

• Nothing：所有类型的的子类型，也称为底部类型。它觉的用途是发出终止信号，例如抛出异常、程序退出或无限循环。
• Null：所有引用类型的子类型，它主要用途是与其他JVM语言互操作，几乎不在Scala代码中使用。

1.2.3 算术和操作符重载

Scala中算术操作符（+、-、*、/、%）的作用和Java是一样的，位操作符（&、|、>>、<<）也是一样的。特别强调的是，Scala的这些操作符其实是方法。例如，a+b其实是a.+(b)的简写。

注：Scala没有提供操作符++和–。如果我们想实现递增或者递减的效果，可以使用“+=1”或者“-=1”这种方式来实现。

1.2.4 控制结构语句

在Scala中，控制结构语句包括条件分支语句和循环语句。其中，条件分支语句有if语句、if…else语句、if…else if…else语句以及if…else嵌套语句；循环语句有for循环，while循环和do…while循环。

1. 条件分支语句

• if条件语句

if (布尔表达式){ 语句块 } 

• if-else条件语句

if (布尔表达式){ 语句块 } else{ 语句块 } 

• if-else-if-else语句

if (布尔表达式1){ 语句块 } else if(布尔表达式2){ 语句块 } else if(布尔表达式3){ 语句块 } else { 语句块 } 

• if-else嵌套语句

if (布尔表达式1){ 语句块 if(布尔表达式2){ 语句块 } }else if (布尔表达式3){ 语句块 else if (布尔表达式4){ 语句块 } }else{ 语句块 } 

示例代码如下：

2. 循环语句
Scala中的for语句和Java中的循环语句在语法上有较大的区别，下面我们来介绍一下Scala中的for循环语句。

• for循环语句

for(变量<-表达式/数组/集合){ 循环语句; } 

下面，我们通过从0循环到9，每循环一次则就将该值打印输出进行操作演示。在Scala语法中，可以使用”0 to 9”表示从0到9的范围，范围包含9，示例代码如下：

• Dos 命令行下
  
• IDEA下
  
  结果如下：
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Scala在for循环语句中可以通过使用if判断语句过滤一些元素，多个过滤条件用分号分隔开。例如，输出0-9范围中大于5的偶数，示例代码如下：

• while循环语句
  Scala中的while循环语句和Java中的完全一样，语法格式如下：
• while语句

while(布尔表达式){ 循环语句; } 

下面，我们通过打印输出奇数的案例来演示while的使用。

假设有一个变量x=1，判断是否小于10，如果是则打印输出，然后再进行+2运算。

示例代码如下：

• do-while语句

do{ 循环语句; }while(布尔表达式) 

do…while循环语句与while语句的主要区别是，do…while语句的循环语句至少执行一次，示例代码如下：

1.2.5 方法和函数

在Scala中，它和Java一样也是拥有方法和函数。Scala的方法是类的一部分，而函数是一个对象可以赋值给一个变量。换句话来说，在类中定义的函数即是方法。

Scala中可以使用def语句和val语句定义函数，而定义方法只能使用def语句。下面分别对Scala的方法和函数进行讲解。

1. 方法
   Scala方法的定义格式如下：

def functionName ([参数列表]):[return type]={ function body return [expr] } 

下面定义一个方法add，实现两个数相加求和，示例代码下：

def add(a:Int,b:Int):Int={ var sum:Int = 0 sum = a + b return sum } 

Scala的方法调用的格式如下：

//没有使用实例的对象调用格式 functionName(参数列表) //方法使用实例的对象来调用，我们可以使用类似Java的格式（“.”号） [instance.]functionName(参数列表) 

下面，在类Test中，定义一个方法addInt，实现两个整数相加求和。在这里， 我们通过“类名.方法名（参数列表）”来进行调用，示例代码如下：

scala> :paste # 多行输入模式的命令 // Entering paste mode (ctrl-D to finish) object Test{ def addInt(a:Int,b:Int):Int={ var sum:Int =0 sum = a + b return sum } } // Exiting paste mode, now interpreting. # Ctrl+d结束多行输入模式 defined object Test scala> Test.addInt(4,5) # 方法调用 res0: Int = 9 

3. 函数
   Scala中的函数是一个对象，可以赋值给一个变量。
   Scala函数的定义语法格式如下：

val functionName ([参数列表]):[return type]={ function body return [expr] } 

下面，定义一个函数addInt，实现实现两个整数相加求和，示例代码如下：

scala> val addInt =(a:Int,b:Int) => a+b addInt: (Int, Int) => Int = <function2> scala> addInt(6,7) res1: Int = 13 

• 方法转换成函数
  方法转换成函数的格式如下：

val f1 = m _ 

在上述的格式中，方法名m后面紧跟一个空格和下划线，是为告知编译器将方法转换成函数，而不是要调用这个方法。下面，定义一个方法m，实现将方法m转成函数，示例代码如下：

scala> def m(x:Int,y:Int):Int=x*y # 方法 m: (x: Int, y: Int)Int scala> val f = m _ f: (Int, Int) => Int = <function2> # 函数 scala> f(2,3) res2: Int = 6 

注：Scala方法的返回值类型可以不写，编译器可以自动推断出来，但是对于递归方法来说，必须要指定返回类型。

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