Scala入门学习随笔
推荐学习视频：慕课网http://www.imooc.com/learn/613，讲师：辰风
ScalaAPI：http://www.scala-lang.org/api/current/#package
-------------
简介
-------------
■函数式编程是什么鬼？
就是只用纯函数来编写程序
■函数式编程的重要概念
•纯函数（Pure Function）、或函数的纯粹性(Purity)、没有副作用(Side Effect)
副作用是状态的变化（Mutation）
例如：修改全局变量、跑出异常、IO读写、调用邮副作用的函数
•引用透明（Referential Transparency）
对于相同的输入，总是得到相同的输出
如果f(x)的参数x和函数体都是引用透明的，那么函数f就是纯函数
•不变性（Immutability）
为了获得引用透明性，任何值都不能变化
•函数式一等公民（First-class Function）:
一切都是计算、函数式编程中只有表达式，变量，函数都是表达式
即：在程序中用变量的地方都可以使用函数。
•高阶函数（Higher order Function）
•闭包（Closure）
•表达式求值策略：严格求职 和非严格求职
（Call By Value vs. Call By Name）
•惰性求值（Lazy Evaluation）：就是说当定义这个表达式的时候不会立即去求值，只有当第一次用到这个表达式的时候才会去求值。
•递归函数（Recursive Function）：函数式编程中是没有循环语句的，所有的循环都是用递归来实现。
•尾递归（Tail Recursion）
■函数式编程的优点
生产效率高
同样的功能的程序，Lisp代码的长度可能是C代码的1/7~1/10
易于推理（Reasoning）
并行编程
多核计算、云计算
-------------
Scala安装
-------------
■JDK：建议Java 7以上）
下载地址：
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk7-downloads-1880260.html
■Scala 2.11
下载地址：http://www.scala-lang.org/download/
■编译工具SBT
下载地址：http://www.scala-sbt.org/
■交互式程序运行环境REPL（轻量级，用于实验，Read Evaluate Print Loop）
■IDE
下载地址：http://scala-ide.org/
安装成功之后，在命令行窗口执行以下命令应该可以正确执行（最好重新启动命令行窗口）
java -version
scala -version
-------------
基础篇
-------------
■变量
三种变量修饰符
val 定义immutable variable。也即是常量
var 定义mutable variable。也就是变量
lazy val。定义惰性求值的常量
*可以不显示指定变量的类型，因为Scala会自动进行类型推倒
*什么时候我们用lazy val呢？如果我们定义的量，再后续的程序中并不一定会被用到。
■数据类型
*AnyVal：值类型
*Unit类似Java的void。用Unit标记的函数一般都是有副作用的。
*Nothing：如果一个函数返回值是Nothing，通常函数是返回异常。
*String：就是Java的String。不过新增了字符串插值（interpolation）的特性
val myname = "XXX"
s"My name is ${myname}"}。就像Shell语言里变量替换一样。
■函数与代码块
•代码块
代码块用于组织多个表达式，代码块本身也是一个表达式，其最终的求得的值是最后一个表达式的值。
代码块有一下两种写法。
{exp1; exp2}
{
exp1
exp2
}
•函数
以关键字def开头。
返回值可以省略，Scala足够聪明，可以推断返回值类型。
•if表达式
和java的if语句是非常类似的。
*其中红框的表达式的返回结果为空，也就是Unit的文字量，就是那个空括号
•for comprehension
for {
x <- xs //generator 循环遍历
y = x + 1 //variable binding 变量绑定
if (y > 0) //filter
} yield y
例：
•try 表达式
和Java中的用法是类似的，但是与Java不同，这里不是一个语句，是一个表达式，会返回一个值。
*_下划线是一个通配符，它可以通配所有的对象。
•match 表达式
与Java中的switch类似。
*_通配符的那一行，相当于Java中的default，无论是什么类型的值都可以。
-------------
求值策略
-------------
在Scala里面，所有的计算都是基于表达式的。
下面是例子
再看下面的例子
-------------
函数
-------------
函数是Scala的第一等公民。在Scala中，函数就像普通变量一样，同样也具有函数的类型。
Scala语言支持
1、把函数作为实参传递给另外一个函数
2、把函数作为返回值
3、把函数赋值给变量
4、把函数存储在数据结构中
■函数类型
函数类型的格式为A=>B，表示一个接受类型A的参数，并返回类型B的函数。
例如：Int => String 是把整型映射为字符串的函数类型
■高阶函数
接受的参数或者返回值为函数时就是高阶函数。
例如：
def operate(f: (Int, Int) => Int) = {
f(4, 4)
}
def greeting() = (name： String) => {"hello" + " " + name}
■匿名函数
匿名函数(Anonymous Function)，就是函数常量，也成为函数文字量（Function Literal）
在Scala里，匿名函数的定义格式为 (形参列表) => (函数体)
■柯里化
柯里化在函数式编程中是一门非常重要的技术。
柯里是一位非常著名的数学家，他发明了柯里化这门技术。
究竟柯里化到底是什么样的概念？
本质上就是将具有多个参数的函数转换为一条函数列，而每一个节点上是单一参数。
就是把多个参数单个的拿出来放进括号里面，然后串接起来的一个函数形式。
例子：
def add(x: Int, y: Int) = x + y
def add(x: Int)(y: Int) = x + y //Scala里柯里化的语法
■递归与尾递归
递归函数（Recursive Function）在函数式编程中是实现循环的一种技术。
在函数式编程中是没有循环语句这个功能的，所有的循环都是通过递归来进行实现的。
例子：计算n!(n的阶乘)
def factorial(n: Int): Int =
if (n <= 0) 1
else n * factorial(n - 1)
递归函数有一个天生的缺陷，现在的计算机体系当中，我们都是用堆栈来进行函数的调用的，
当递归的乘数一升，栈就越多，很容易导致堆栈溢出。随意，对递归有一个优化就叫做“尾递归”
尾递归函数（Tail Recursive Function）中所有递归形式的调用都出现在函数的末尾。
当编译器检测到一个函数调用时尾递归的时候，它就覆盖当前栈的状态，而不会去创建一个新的栈，
来保护下一次函数调用的状态。这样就避免了堆栈溢出。从而优化了递归函数的性能。
@annotation.tailrec //告诉Scala编译器，要对这个函数进行尾递归优化，如果不写这句话，Scala编译器是不会主动进行尾递归优化的。
def factorial(n: Int, m: Int): Int =
if (n <= 0) m
else factorial(n - 1, m * n)
factorial(5, 1)
-------------
Collecions-list基本使用
-------------
■语言基础
Collecions集合是一个非常有用的数据结构以及对数据结构的操作。
scala.collection.immutable
■List[T]
T表示泛型，用于指定List元素的类型。
*两个冒号::操作符称为"连接操作符"。使用方法：左边是元素，右边是List，会把这个元素添加到List的头部。
*连接操作符的执行顺序是：从右至左。
*三个冒号:::也是一种连接操作符。用法同两个冒号一样，用于连接两个List。
List用法：
c.head：返回List的第一个元素。
c.tail：返回头元素之外的所有元素。
使用isEmpty方法判定是否为空。
■List高阶函数
•filter：遍历List，按照指定的条件进行过滤。
•toList：可以将字符串转换成List。
•takeWhile：遍历List，直至满足指定的条件。满足条件之后就不会继续遍历了。
例子：
■list中的map高阶函数
map是对列表中的每一个元素进行映射的高阶函数。它接收的参数就是一个函数。
如下面的例子
*flatMap可以将2层List转换为1层。
■reduceLeft与flodLeft
集合的归约操作。就是把集合的元素通过某种运算或者某种操作归约为一个值。
可以参考这篇博客：http://www.iteblog.com/archives/1228
■Range
是一个整数序列。用to或者until操作符来定义。使用by来定义步长。
其中：
1 to 10： 1<= x <= 10
1 until 10：1 <= x < 10
■Stream：
就是一个lazy List。
Stream是对程序的性能是有帮助的，因为lazy是当用到的时候才会去求值。
取得Stream的元素的方法是与List一样的。
*？表示元素的值还没有确定。
■Tuple
元组。与数据库里的记录的概念非常接近。
tuple有什么用呢？一般一个函数只能返回一个值，如果需要返回多个值的时候可以使用tuple。
-----------
快速排序实例
-----------
*:paste进入多行模式，可以进行粘贴。使用ctrl + d退出当前模式。
阅读材料
http://docs.scala-lang.org/overviews/collections/introduction.html
