Scala变量和数据类型

一、注释

Scala 注释使用和 Java 完全一样。

注释是一个程序员必须要具有的良好编程习惯。将自己的思想通过注释先整理出来，再用代码去体现。

1. 基本语法

（1）单行注释：//

（2）多行注释：/* */

（3）文档注释：/**
*
*/

2. 案例实操

package cn.edu.hgu.chapter02

/*
  多行注释：这是一个简单的测试程序，测试注释
 */
object Test01_Comment {
  /**
   * 程序的入口方法
   *
   * @param args
   */
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 单行注释
    println("hello") //打印输出
  }
}

3. 代码规范

（1）使用一次 tab 操作，实现缩进，默认整体向右边移动，用 shift+tab 整体向左移

（2）或者使用 ctrl + alt + L 来进行格式化

（3）运算符两边习惯性各加一个空格。比如：2 + 4 * 5。

（4）一行最长不超过 80 个字符，超过的请使用换行展示，尽量保持格式优雅

二、变量和常量（重点）

常量：在程序执行的过程中，其值不会被改变的变量

1. 回顾：Java 变量和常量语法

// 变量类型 变量名称 = 初始值 
int a = 10
// final 常量类型 常量名称 = 初始值 
final int b = 20

2. 基本语法

// var 变量名 [: 变量类型] = 初始值 
var i:Int = 10
// val 常量名 [: 常量类型] = 初始值 
val j:Int = 20

注意：能用常量的地方不用变量

3. 案例实操

（1）声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导

（2）类型确定后，就不能修改，说明 Scala 是强数据类型语言。

（3）变量声明时，必须要有初始值

（4）在声明/定义一个变量时，可以使用 var 或者 val 来修饰，var 修饰的变量可改变，val 修饰的变量不可改。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestVar {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //（1）声明变量时，类型可以省略，编译器自动推导，即类型推导
    var age = 18
    age = 30
    //（2）类型确定后，就不能修改，说明 Scala 是强数据类型语言。
    // age = "tom" // 错误
    //（3）变量声明时，必须要有初始值
    // var name //错误
    //（4）在声明/定义一个变量时，可以使用 var 或者 val 来修饰，var 修饰的变量可改变，val 修饰的变量不可改。
    var num1 = 10 // 可变
    val num2 = 20 // 不可变
    num1 = 30 // 正确
    //num2 = 100 //错误，因为 num2 是 val 修饰的
  }
}

（5）var 修饰的对象引用可以改变，val 修饰的对象则不可改变，但对象的状态（值）却是可以改变的。（比如：自定义对象、数组、集合等等）

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestVar {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // p1 是 var 修饰的，p1 的属性可以变，而且 p1 本身也可以变
    var p1 = new Person()
    p1.name = "dalang"
    p1 = null
    // p2 是 val 修饰的，那么 p2 本身就不可变（即 p2 的内存地址不能变），但是，p2 的属性是可以变 ，因为属性并没有用 val 修饰。
    val p2 = new Person()
    p2.name = "jinlian"
    // p2 = null // 错误的，因为 p2 是 val 修饰的
  }
  
  class Person {
    var name: String = "jinlian"
  }
}

三、标识符的命名规范

Scala 对各种变量、方法、函数等命名时使用的字符序列称为标识符。即：凡是自己可以起名字的地方都叫标识符。

1. 命名规则

Scala 中的标识符声明，基本和 Java 是一致的，但是细节上会有所变化，有以下三种规则：

（1）以字母或者下划线开头，后接字母、数字、下划线

（2）以操作符开头，且只包含操作符（+ - * / # !等）

（3）用反引号....包括的任意字符串，即使是 Scala 关键字（39 个）也可以

• package, import, class, object, trait, extends, with, type, for
• private, protected, abstract, sealed, final, implicit, lazy, override
• try, catch, finally, throw
• if, else, match, case, do, while, for, return, yield
• def, val, var
• this, super
• new
• true, false, null

2. 案例实操

需求：判断 hello、Hello12、1hello、h-b、x h、h_4、ab、Int、、+-/#!、+-/#!1、if、`if`，这些名字是否合法。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestName {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // （1）以字母或者下划线开头，后接字母、数字、下划线
    var hello: String = "" // ok
    var Hello12: String = "" // ok
    var 1hello: String = "" // error 数字不能开头
    var h-b: String = "" // error 不能用-
    var x h: String = "" // error 不能有空格
    var h4: String = "" // ok
    var _ab: String = "" // ok
    var Int: String = "" // ok 因为在 Scala 中 Int 是预定义的字符,不是关键字，但不推荐
    var _: String = "hello" // ok 单独一个下划线不可以作为标识符，因为_被认为是一个方法
    println(_)
    
    //（2）以操作符开头，且只包含操作符（+ - * / # !等）
    var +*-/#! : String = "" // ok
    var +*-/#!1: String = "" // error 以操作符开头，必须都是操作符
    
    //（3）用反引号`....`包括的任意字符串，即使是 Scala 关键字（39 个） 也可以
    var if : String = "" // error 不能用关键字
    var `if`: String = "" // ok 用反引号`....`包括的任意字符串,包括关键字
    
  }
}

四、字符串输出

1. 基本语法

（1）字符串，通过+号连接

（2）printf 用法：字符串，通过%传值。

（3）字符串模板（插值字符串）：通过$获取变量值

2. 案例实操

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestCharType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    var name: String = "jinlian"
    var age: Int = 18

    //（1）字符串，通过+号连接
    println(name + " " + age)

    //（2）printf 用法字符串，通过%传值。
    printf("name=%s age=%d\n", name, age)

    //（3）字符串，通过$引用
    //多行字符串，在 Scala中，利用三个双引号包围多行字符串就可以实现。
    //输入的内容，带有空格、\t 之类，导致每一行的开始位置不能整洁对齐。
    //应用 scala 的 stripMargin 方法，在 scala 中 stripMargin 默认是“|”作为连接符,在多行换行的行头前面加一个“|”符号即可。
    val s =
    """
      | select
      | name
    ,
      | age
      | from user
      | where name = "zhangsan"
    """.stripMargin
    println(s)
    //如果需要对变量进行运算，那么可以加${}
    val s1 =
      s"""
         | select
         | name
    ,
         | age
         | from user
         | where name = "$name" and age = ${
        age + 2
      }
    """.stripMargin
    println(s1)
    val s2 = s"name=$name"
    println(s2)
  }
}

五、键盘输入

在编程中，需要接收用户输入的数据，就可以使用键盘输入语句来获取。

1. 基本语法

StdIn.readLine()	// 接收字符串
StdIn.readShort()	// 接收Short类型的数据
StdIn.readDouble()	// 接收Double类型的数据
...

2. 案例实操

需求：可以从控制台接收用户信息，【姓名，年龄，薪水】。

package cn.edu.hgu.chapter02

import scala.io.StdIn

object TestInput {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1.输入姓名
    println("input name:")
    val name = StdIn.readLine()

    // 2.输入年龄
    println("input age")
    val age = StdIn.readShort()

    // 3.输入薪水
    println("input salary:")
    val salary = StdIn.readDouble()

    // 4.打印
    println(s"${name}今年${age}岁，薪资为${salary}")

  }
}

输出结果为：

六、读写文件

Scala 可以使用 Source 类来读取文件，但是 Scala 默认是不支持文件写入的，可以使用 Java 中io来进行写入文件。

package cn.edu.hgu.chapter02

import java.io.{File, PrintWriter}
import scala.io.Source

object TestFileIO {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1.从文件中读取数据
    Source.fromFile("src/main/resources/test.txt").foreach(print)
    // 2.将数据写入文件
    val writer = new PrintWriter(new File("src/main/resources/output.txt"))
    writer.write("hello scala from java writer")
    writer.close()
  }
}

输出结果为：

七、数据类型（重点）

1. Java数据类型

Java基本类型：char、byte、short、int、long、float、double、boolean

Java引用类型：（对象类型）

由于Java有基本类型，而且基本类型不是真正意义的对象，即使后面产生了基本类型的包装类，但是仍然存在基本数据类型，所以Java语言并不是真正意思的面向对象。

Java基本类型的包装类：Character、Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Boolean

注意：Java中基本类型和引用类型没有共同的祖先。

2. Scala数据类型

1）Scala中一切数据都是对象，都是Any的子类。

2）Scala中数据类型分为两大类：数值类型（AnyVal）、引用类型（AnyRef），不管是值类型还是引用类型都是对象。

3）Scala数据类型仍然遵守，低精度的值类型向高精度值类型，自动转换（隐式转换）

4）Scala中的StringOps是对Java中的String增强

5）Unit：对应Java中的void，用于方法返回值的位置，表示方法没有返回值。Unit是 一个数据类型，只有一个对象就是()。Void不是数据类型，只是一个关键字

6）Null是一个类型，只 有一个对 象就 是null。它是所有引用类型（AnyRef）的子类。

7）Nothing，是所有数据类型的子类，主要用在一个函数没有明确返回值时使用，因为这样我们可以把抛出的返回值，返回给任何的变量或者函数。

3. 整数类型（Byte、Short、Int、Long）

Scala 的整数类型就是用于存放整数值的，比如 12，30，3456 等等。

1）整型分类

数据类型	描述
Byte [1]	8 位有符号补码整数。数值区间为 -128 到 127
Short [2]	16 位有符号补码整数。数值区间为 -32768 到 32767
Int [4]	32 位有符号补码整数。数值区间为 -2147483648 到 2147483647
Long [8]	64 位有符号补码整数。数值区间为 -9223372036854775808 到9223372036854775807 = 2 的(64-1)次方-1

2）案例实操

（1）Scala 各整数类型有固定的表示范围和字段长度，不受具体操作的影响，以保证Scala 程序的可移植性。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestDataType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 正确
    val n1: Byte = 127
    val n2: Byte = -128
    // 错误
    // var n3:Byte = 128
    // var n4:Byte = -129
  }
}

（2）Scala 的整型，默认为 Int 型，声明 Long 型，须后加‘l’或‘L’

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestDataType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val n5 = 10
    println(n5)
    val n6 = 9223372036854775807L
    println(n6)
  }
}

（3）Scala 程序中变量常声明为 Int 型，除非不足以表示大数，才使用 Long

4. 浮点类型（Float、Double）

Scala 的浮点类型可以表示一个小数，比如 123.4f，7.8，0.12 等等。

1）浮点型分类

数据类型	描述
Float [4]	32 位, IEEE 754 标准的单精度浮点数
Double [8]	64 位 IEEE 754 标准的双精度浮点数

2）案例实操

Scala 的浮点型常量默认为 Double 型，声明 Float 型常量，须后加‘f’或‘F’。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestDataType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 建议，在开发中需要高精度小数时，请选择 Double
    val n7 = 2.2345678912f
    val n8 = 2.2345678912
    println("n7=" + n7)
    println("n8=" + n8)
  }
}

运行的结果

5. 字符类型（Char）

1）基本说明

字符类型可以表示单个字符，字符类型是 Char。

2）案例实操

（1）字符常量是用单引号 ’ ’ 括起来的单个字符。

（2）\t ：一个制表位，实现对齐的功能

（3）\n ：换行符

（4）\ ：表示\

（5）" ：表示"

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestDataType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //（1）字符常量是用单引号 ' ' 括起来的单个字符。
    val c1: Char = 'a'
    println("c1=" + c1)
    //注意：这里涉及自动类型提升，其实编译器可以自定判断是否超出范围，
    //不过 idea 提示报错
    val c2: Char = 'a' + 1
    println(c2)

    //（2）\t ：一个制表位，实现对齐的功能
    println("姓名\t年龄")
    //（3）\n ：换行符
    println("西门庆\n潘金莲")
    //（4）\\ ：表示\
    println("c:\\岛国\\avi")
    //（5）\" ：表示"
    println("同学们都说：\"大海哥最帅\"")
  }
}

输出结果为：

6. 布尔类型：Boolean

1）基本说明

（1）布尔类型也叫 Boolean 类型，Booolean 类型数据只允许取值 true 和 false

（2）boolean 类型占 1 个字节。

2）案例实操

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestBooleanType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val siResult = false
    val siResult2 = true

  }
}

7. Unit 类型、Null 类型和 Nothing 类型（重点）

1）基本说明

数据类型	描述
Unit	表示无值，和其他语言中 void 等同。用作不返回任何结果的方法的结果类型。Unit 只有一个实例值，写成()。
Null	null , Null 类型只有一个实例值 null
Nothing	Nothing 类型在 Scala 的类层级最低端；它是任何其他类型的子类型。当一个函数，我们确定没有正常的返回值，可以用 Nothing 来指定返回类型，这样有一个好处，就是我们可以把返回的值（异常）赋给其它的函数或者变量（兼容性）

2）案例实操

（1）Unit 类型用来标识过程，也就是没有明确返回值的函数。

由此可见，Unit 类似于 Java 里的 void。Unit 只有一个实例——( )，这个实例也没有实质意义。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestSpecialType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    def sayOk: Unit = { // unit 表示没有返回值，即 void
    }

    println(sayOk)
  }
}

（2）Null 类只有一个实例对象，Null 类似于 Java 中的 null 引用。Null 可以赋值给任意引用类型（AnyRef），但是不能赋值给值类型（AnyVal）

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestSpecialType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //null 可以赋值给任意引用类型（AnyRef），但是不能赋值给值类型（AnyVal）
    var cat = new Cat();
    cat = null // 正确
    val n1: Int = null // 错误
    println("n1:" + n1)
  }

  class Cat {
  }

}

输出结果为：

（3）Nothing，可以作为没有正常返回值的方法的返回类型，非常直观的告诉你这个方法不会正常返回，而且由于 Nothing 是其他任意类型的子类，他还能跟要求返回值的方法兼容。

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestSpecialType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    def m(n: Int): Int = {
      if (n == 0)
        throw new NullPointerException
      else
        n
    }

    val result = m(2)
    print(result) // 2
  }
}

八、类型转换

扩展 Java 面试题（隐式类型转换）：

public class TestDataTypeConversion {
    public static void main(String[] args) {
        byte b = 10;
        test(b);
    }

    public static void test(byte b) {
        System.out.println("bbbb");
    }

    public static void test(short s) {
        System.out.println("ssss");
    }

    public static void test(char c) {
        System.out.println("cccc");
    }

    public static void test(int i) {
        System.out.println("iiii");
    }
}

1. 数值类型自动转换

当 Scala 程序在进行赋值或者运算时，精度小的类型自动转换为精度大的数值类型，这个就是自动类型转换（隐式转换）。数据类型按精度（容量）大小排序为：

1）基本说明

（1）自动提升原则：有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成精度大的那种数据类型，然后再进行计算。

（2）把精度大的数值类型赋值给精度小的数值类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转换。

（3）（byte，short）和 char 之间不会相互自动转换。

（4）byte，short，char 他们三者可以计算，在计算时首先转换为 int 类型。

2）案例实操

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestValueTransfer {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //（1）自动提升原则：有多种类型的数据混合运算时，系统首先自动将所有数据转换成精度大的那种数值类型，然后再进行计算 。
    val n = 1 + 2.0
    println(n) // n 就是 Double
    //（2）把精度大的数值类型赋值给精度小的数值类型时，就会报错，反之就会进行自动类型转换。
    var n2: Double = 1.0
    //var n3 : Int = n2 //错误，原因不能把高精度的数据直接赋值和低精度。
    //（3）（byte，short）和 char 之间不会相互自动转换。
    val n4: Byte = 1
    //var c1 : Char = n4 //错误
    var n5: Int = n4
    //（4）byte，short，char 他们三者可以计算，在计算时首先转换为int类型 。
    var n6: Byte = 1
    var c2: Char = 1
    // var n : Short = n6 + c2 //当 n6 + c2 结果类型就是 int
    // var n7 : Short = 10 + 90 //错误
  }
}

2. 强制类型转换

1）基本说明

自动类型转换的逆过程，将精度大的数值类型转换为精度小的数值类型。使用时要加上强制转函数，但可能造成精度降低或溢出，格外要注意。

Java : int num = (int)2.5
Scala : var num : Int = 2.7.toInt

2）案例实操

（1）将数据由高精度转换为低精度，就需要使用到强制转换

（2）强转符号只针对于最近的操作数有效，往往会使用小括号提升优先级

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestForceTransfer {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //（1）将数据由高精度转换为低精度，就需要使用到强制转换
    val n1: Int = 2.5.toInt // 这个存在精度损失
    println("n1" + n1) // 2
    val n2 = -2.9.toInt
    println("n2" + n2) // -2

    //（2）强转符号只针对于最近的操作数有效，往往会使用小括号提升优先级
    val r1: Int = 10 * 3.5.toInt + 6 * 1.5.toInt // 10 *3 + 6*1 = 36
    val r2: Int = (10 * 3.5 + 6 * 1.5).toInt // 44.0.toInt =44
    println("r1=" + r1 + " r2=" + r2)
  }
}

3. 数值类型和 String 类型间转换

1）基本说明

在程序开发中，我们经常需要将基本数值类型转成 String 类型。或者将 String 类型转成基本数值类型。

2）案例实操

（1）基本类型转 String 类型（语法：将基本类型的值+“” 即可）

（2）String 类型转基本数值类型（语法：s1.toInt、s1.toFloat、s1.toDouble、s1.toByte、s1.toLong、s1.toShort）

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestStringTransfer {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    //（1）基本类型转 String 类型（语法：将基本类型的值+"" 即可）
    var str1: String = true + ""
    var str2: String = 4.5 + ""
    var str3: String = 100 + ""
    //（2）String 类型转基本数值类型（语法：调用相关 API）
    val s1: String = "12"
    var n1: Byte = s1.toByte
    var n2: Short = s1.toShort
    var n3: Int = s1.toInt
    var n4: Long = s1.toLong
    // var n5:Int = "12.3".toInt 会出现 NumberFormatException 异常。
    val n5: Int = "12.3".toDouble.toInt
  }
}

（3）注意事项

在将 String 类型转成基本数值类型时，要确保 String 类型能够转成有效的数据，比如我们可以把"123"，转成一个整数，但是不能把"hello"转成一个整数。

扩展面试题

package cn.edu.hgu.chapter02

object TestType {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 00000000 00000000 00000000 10000010
    // var n:Int = 128
    val n: Int = 130
    val b: Byte = n.toByte

    // 10000000 为当前字节范围最小值，约定为 -128
    // 负数补码：符号位不变，其它按位取反 + 1
    println(b) // -126
  }
}