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scala函数式编程

不同范式对比:

  • 面向过程:按照步骤解决问题。

  • 面向对象:分解对象、行为、属性,通过对象关系以及行为调用解决问题。耦合低,复用性高,可维护性强。

面向对象和面向过程都是命令式编程,但是函数式编程不关心具体运行过程,而是关心数据之间的映射。纯粹的函数式编程语言中没有变量,所有量都是常量,计算过程就是不停的表达式求值的过程,每一段程序都有返回值。不关心底层实现,对人来说更好理解,相对地编译器处理就比较复杂。

函数式编程优点:编程效率高,函数式编程的不可变性,对于函数特定输入输出是特定的,与环境上下文等无关。函数式编程无副作用,利于并行处理,所以Scala特别利于应用于大数据处理,比如Spark,Kafka框架。

1.面向对象编程

解决问题,分解对象,行为,属性,然后通过对象的关系以及行为的调用来解决问题

对象的本质:对数据和行为的一个封装

2.函数式编程

解决问题时,将问题分解成一个个步骤,将每个步骤进行封装(函数),通过调用这些封装好的步骤,解决问题。

函数的本质:函数可以当作一个值进行传递

2.1函数基本语法

实例:需求:定义一个函数,实现将传入的名称打印出来。

object TestFunction {

         def main(args: Array[String]): Unit = {

// (1)函数定义

          def f(arg: String): Unit = {println(arg) }

 // (2)函数调用 // 函数名(参数)

         f("hello world") } }

2.2函数和方法的区别

核心概念:

             1.为完成某一功能的程序语句的集合,称之为函数

             2.类中的函数称之为方法

Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法

函数没有重载和重写的概念;方法可以进行重载和重写

Scala 中函数可以嵌套定义

2.3函数定义

函数 1:无参,无返回值

函数 2:无参,有返回值

函数 3:有参,无返回值

函数 4:有参,有返回值

函数 5:多参,无返回值

函数 6:多参,有返回值

实例:

2.4函数参数

可变参数,类似于Java,使用数组包装。(可变参数可以当作数组来用)

如果参数列表中存在多个参数,那么可变参数一般放置在最后

参数默认值,一般将有默认值的参数放置在参数列表的后面

带名称传参

不给名称的就是按顺序赋值

调用时带名参数必须位于实参列表末尾

和默认参数一起使用会很方便,比如有多个默认参数,但只想覆盖其中一个

2.5 函数至简原则

  • 能省则省。
  • 最后一行代码会作为返回值,可以省略return。
  • 函数体只有一行代码的话,可以省略花括号。
  • 如果返回值类型能够自动推断那么可以省略。
  • 如果函数体中用return做返回,那么返回值类型必须指定。
  • 如果声明返回Unit,那么函数体中使用return返回的值也不起作用。
  • 如果期望是无返回值类型,那么可以省略=。这时候没有返回值,函数也可以叫做过程。【2.13.0已废弃,能编过不过会提示。】
  • 无参函数如果声明时没有加(),调用时可以省略()。【如果声明时有()调用也可以省略,不过2.13.3废弃了。】
  • 不关心函数名称时,函数名称和def也可以省略,去掉返回值类型,将=修改为=>定义为匿名函数。

2.6.高阶函数

三种形式:函数作为值传递、函数作为参数、函数作为返回值。

作为值传递:经过赋值之后在底层变成一个lambda对象。

实例1:模拟 Map 映射、Filter 过滤、Reduce 聚合

三.偏函数

1.在对符合某个条件,而不是所有情况进行逻辑操作时,使用偏函数是一 个不错的选择

2.将包在大括号内的一组case语句封装为函数,我们称之为偏函数,它只 对会作用于指定类型的参数或指定范围值的参数实施计算,超出范围的 值会忽略(未必会忽略,这取决于你打算怎样处理)

3.偏函数在Scala中是一个特质PartialFunction

偏函数总结:

使用构建特质的实现类(使用的方式是PartialFunction的匿名子类)

PartialFunction 是个特质(看源码)

构建偏函数时,参数形式 [Any, Int]是泛型,第一个表示参数类型,第二个表示 返回参数

当使用偏函数时,会遍历集合的所有元素,编译器执行流程时先执行isDefinedAt()如果为

true ,就会执行 apply, 构建一个新的Int 对象返回

执行isDefinedAt() 为false 就过滤掉这个元素,即不构建新的Int对象.

map函数不支持偏函数,因为map底层的机制就是所有循环遍历,无法过滤处理 原来集合

的元素

collect函数支持偏函数

实例1:对male,female,男,女,hello进行转义,string转换为int

四.柯里化函数

柯里化(Currying)指的是将原来接受多个参数的函数变成新的接受一个参数的函数,的多个参数列表的过程。

基本介绍:

函数编程中,接受多个参数的函数都可以转化为接受单个参数的函数,这个转 化过程就叫

柯里化

柯里化就是证明了函数只需要一个参数而已。其实我们刚才的学习过程中,已 经涉及到了

柯里化操作。

不用设立柯里化存在的意义这样的命题。柯里化就是以函数为主体这种思想发展的必然产

生的结果。(即:柯里化是面向函数思想的必然产生结果)

五.递归函数

一个函数/方法在函数/方法体内又调用了本身,我们称之为递归调用

递归函数注意点:

  • 方法调用自身。
  • 递归要有结束逻辑。
  • 调用自身时,传递参数要有规律。
  • scala中递归定义函数必须声明返回值类型,因为无法通过推导获得。
  • 纯函数式语言比如Haskell,连循环都没有,很多操作都需要通过递归来做,性能比较依赖尾递归优化。

实例:

六.控制抽象

1.值调用,把计算后的值传递过去,

按值传递参数,计算值后再传递。多数语言中一般函数调用都是这个方式,C++还存在引用传递。

2.名调用,把代码传递过去,

按名称传递参数,直接用实参替换函数中使用形参的地方。能想到的只有C语言中的带参宏函数,其实并不是函数调用,预处理时直接替换。

java只有值调用,scala既有值调用,又有名调用

七.惰性加载

当函数返回值被声明为 lazy 时,函数的执行将被推迟,直到我们首次对此取值,该函 数才会执行。这种函数我们称之为惰性函数。


本文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_53898747/article/details/129931597
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