大数据之Scala 函数式编程完整使用(第五章)

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大数据之Scala 函数式编程完整使用(第五章)

大数据之Scala 函数式编程完整使用

一、函数式编程

1)面向对象编程2)函数式编程3)在 Scala 中函数式编程和面向对象编程完美融合在一起了。 二、函数基础

1、函数基本语法

1)基本语法2)案例实 *** 3)测试demo 2、函数和方法的区别1)核心概念2)案例实 *** 3、函数定义

1)函数定义 2)案例实 *** 3、函数参数

1)案例实 *** 3、函数至简原则(重点)

1)至简原则细节2)案例实 *** 三、函数高级

1、高阶函数

1)函数可以作为值进行传递2)函数可以作为参数进行传递3)函数可以作为函数返回值返回 2、匿名函数

1)说明2)案例实 ***

一、函数式编程 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:用户
行为:登录、连接 JDBC、读取数据库
属性:用户名、密码
Scala 语言是一个完全面向对象编程语言。万物皆对象
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,将问题分解成一个一个的步骤,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。
  
   例如:请求->用户名、密码->连接 JDBC->读取数据库
 Scala 语言是一个完全函数式编程语言。万物皆函数。
 函数的本质:函数可以当做一个值进行传递
3)在 Scala 中函数式编程和面向对象编程完美融合在一起了。 二、函数基础 1、函数基本语法 1)基本语法

2)案例实 ***

需求:定义一个函数,实现将传入的名称打印出来。

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

    //1、定义函数
    def sayHi(name: String): Unit = {
      println("hi " + name)
    }
    //2、函数调用
    sayHi("hello")

  }
3)测试demo
package chapter05


object Test01_FunctionAndMethod {

  //定义对象的方法
  def sayHi(name: String): Unit = {
    println("hi " + name)
  }


  //定义返回值的方法
  def sayHello(name: String): String = {
    println(name)
    return "Hello"
  }


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

    //1、定义函数
    def sayHi(name: String): Unit = {
      println("hi " + name)
    }

    sayHi("hello")

    //2、对象调用方法
    Test01_FunctionAndMethod.sayHi("boolo")
    val hello = Test01_FunctionAndMethod.sayHello("Hello")
    println("返回值:" + hello)
  }
}

2、函数和方法的区别 1)核心概念

(1)为完成某一功能的程序语句的集合,称为函数。
(2)类中的函数称之方法。

2)案例实 ***

(1)Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法
(2)函数没有重载和重写的概念;方法可以进行重载和重写
(3)Scala 中函数可以嵌套定义

object TestFunction {
  // (2)方法可以进行重载和重写,程序可以执行
  def main(): Unit = {

  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // (1)Scala 语言可以在任何的语法结构中声明任何的语法
    import java.util.Date
    new Date()

    // (2)函数没有重载和重写的概念,程序报错
    def test(): Unit = {
      println("无参,无返回值")
    }

    test()

    def test(name: String): Unit = {
      println()
    }

    //(3)Scala 中函数可以嵌套定义
    def test2(): Unit = {
      def test3(name: String): Unit = {
        println("函数可以嵌套定义")
      }
    }
  }
}

3、函数定义 1)函数定义
(1)函数 1:无参,无返回值
(2)函数 2:无参,有返回值
(3)函数 3:有参,无返回值
(4)函数 4:有参,有返回值
(5)函数 5:多参,无返回值
(6)函数 6:多参,有返回值
2)案例实 ***
package chapter05


object Test01_FunctionDefine {
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    //1、函数1 :无参 无返回值
    def f1(): Unit = {
      println("无参 、无返回值 ")

    }

    f1()
    println(f1())
    println("..................................")

    //2、函数2 、无参、有返回值
    def f2(): String = {
      println("2、无参、有返回值")
      return "无参、有返回值"
    }

    f2()
    println(f2())

    println("........................")

    //3、函数、有参 无返回值
    def f3(str: String) = {
      println("3、我是:" + str)
    }

    f3("湛山")

    //4、函数4 有参、有返回值
    def f4(str: String): String = {
      println("函数4 有参、有返回值")
      return "函数4 有参、有返回值: " + str
    }

    f4("f4")

    //函数5 多参 无返回值
    def f5(str: String, str1: String): Unit = {
      println("函数5 多参 无返回值")
      println(s"${str}" + "和" + s"${str1}" + "都是好朋友")
    }

    f5("张", "费")
    println(f5("张", "费"))

    //函数6、多参有返回值
    def f6(str: Int, str1: Int): Int = {
      return str.toInt + str1.toInt
    }

    println(f6(12, 13))

  }
}

3、函数参数 1)案例实 ***

(1)可变参数
(2)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
(3)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
(4)带名参数

package chapter05


object Test03_FunctionParameter {

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

    //(1)可变参数
    def f1(str: String*): Unit = {
      println(str)
    }

    println(f1("a"))
    println(f1("e", "b", "c", "d"))

    println("==============================")

    //(2)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
    def f2(str: String, str1: String*): Unit = {
      println("str: " + str + " str1: " + str1)
    }

    println(f2("a"))
    println(f2("e", "b", "c", "d"))


    println("==============================")

    //(3)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
    def f3(name: String = "atguigu"): Unit = {
      println("my shool is " + name)
    }

    println(f3("张三"))
    println(f3())


    println("==============================")
    //(4)带名参数

    def f4(name: String = "atguigu", age: Int): Unit = {
      println(s"${age}岁的${name}在尚硅谷学习")
    }

    println(f4("alice",20))
    println(f4(age=23,name="测试"))
    println(f4(age=23))


  }
}

3、函数至简原则(重点)

函数至简原则:能省则省

1)至简原则细节
(1)return 可以省略,Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
(2)如果函数体只有一行代码,可以省略花括号
(3)返回值类型如果能够推断出来,那么可以省略(:和返回值类型一起省略)
(4)如果有 return,则不能省略返回值类型,必须指定
(5)如果函数明确声明 unit,那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用
(6)Scala 如果期望是无返回值类型,可以省略等号
(7)如果函数无参,但是声明了参数列表,那么调用时,小括号,可加可不加
(8)如果函数没有参数列表,那么小括号可以省略,调用时小括号必须省略
(9)如果不关心名称,只关心逻辑处理,那么函数名(def)可以省略
2)案例实 ***
package chapter05


object Test04_Simplify {
  def main(args: Array[String]): Unit = {

    def f0(str: String): String = {
      return str
    }

    println(f0("HXX"))

    println("=================================")

    // (1)return 可以省略,Scala 会使用函数体的最后一行代码作为返回值
    def f1(str: String): String = {
      str
    }

    println(f1("漳卅"))

    // (2)如果函数体只有一行代码,可以省略花括号
    def f2(str: String): String = str

    println(f2("省略花括号"))

    // (3)返回值类型如果能够推断出来,那么可以省略(:和返回值类型一起省略)
    def f3(str: String) = str

    println(f3("测试"))

    // (4)如果有 return,则不能省略返回值类型,必须指定
    def f4(name: String): String = {
      return name
    }

    println(f4("atguigu"))

    // (5)如果函数明确声明 unit,那么即使函数体中使用 return 关键字也不起作用
    def f5(name: String): Unit = {
      return name
    }
    //不生效
    println(f5("atguigu"))

    //  (6)Scala 如果期望是无返回值类型,可以省略等号
    def f6(name: String) {
      println(name)
    }
    //不生效
    println(f6("atguigu"))

    // (7)如果函数无参,但是声明了参数列表,那么调用时,小括号,可加可不加
    def f7(): Unit = {
      println("atguigu")
    }

    f7()
    f7

    // (8)如果函数没有参数列表,那么小括号可以省略,调用时小括号必须省略
    def f8: Unit = {
      println("atguigu")
    }

    f8

    println("=================================")

    // (9)如果不关心名称,只关心逻辑处理,那么函数名(def)可以省略
    def f9(name: String): Unit = {
      println(name)
    }

    //匿名函数、lambda表达式
    (name: String) => {
      println(name)

    }

      println(f9("atguigu9"))
  }

}

三、函数高级 1、高阶函数

在 Scala 中,函数是一等公民。怎么体现的呢?
对于一个函数我们可以:定义函数、调用函数

object TestFunction {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 // 调用函数
foo()
 }
 // 定义函数
 def foo():Unit = {
 println("foo...")
 } }

但是其实函数还有更高阶的用法

1)函数可以作为值进行传递
object TestFunction {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 //(1)调用 foo 函数,把返回值给变量 f
 //val f = foo()
 val f = foo
 println(f)
 //(2)在被调用函数 foo 后面加上 _,相当于把函数 foo 当成一个整体,传递给变量 f1
 val f1 = foo _
 foo()
 f1()
//(3)如果明确变量类型,那么不使用下划线也可以将函数作为整体传递给变量
var f2:()=>Int = foo 
 }
 def foo():Int = {
 println("foo...")
 1
 } }
2)函数可以作为参数进行传递
def main(args: Array[String]): Unit = {
 
 // (1)定义一个函数,函数参数还是一个函数签名;f 表示函数名称;(Int,Int)表示输入两个 Int 参数;Int 表示函数返回值
 def f1(f: (Int, Int) => Int): Int = {
 f(2, 4)
 }
 
 // (2)定义一个函数,参数和返回值类型和 f1 的输入参数一致
 def add(a: Int, b: Int): Int = a + b
 
 // (3)将 add 函数作为参数传递给 f1 函数,如果能够推断出来不是调用,_可以省略
 println(f1(add))
println(f1(add _))
//可以传递匿名函数
}
3)函数可以作为函数返回值返回
def main(args: Array[String]): Unit = {
 def f1() = {
 def f2() = {
}
f2 _
}
val f = f1()
// 因为 f1 函数的返回值依然为函数,所以可以变量 f 可以作为函数继续调用
f()
// 上面的代码可以简化为
f1()()
2、匿名函数 1)说明
没有名字的函数就是匿名函数。
(x:Int)=>{函数体} 
x:表示输入参数类型;Int:表示输入参数类型;函数体:表示具体代码逻辑
2)案例实 ***

需求 1:传递的函数有一个参数 传递匿名函数至简原则:
(1)参数的类型可以省略,会根据形参进行自动的推导
(2)类型省略之后,发现只有一个参数,则圆括号可以省略;其他情况:没有参数和参 数超过 1 的永远不能省略圆括号。
(3)匿名函数如果只有一行,则大括号也可以省略
(4)如果参数只出现一次,则参数省略且后面参数可以用_代替

def main(args: Array[String]): Unit = {
 // (1)定义一个函数:参数包含数据和逻辑函数
 def operation(arr: Array[Int], op: Int => Int) = {
 for (elem <- arr) yield op(elem)
 }
 // (2)定义逻辑函数
 def op(ele: Int): Int = {
 ele + 1
 }
 // (3)标准函数调用
 val arr = operation(Array(1, 2, 3, 4), op)
 println(arr.mkString(","))
 // (4)采用匿名函数
 val arr1 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele: Int) => {
 ele + 1
 })
 println(arr1.mkString(","))
 // (4.1)参数的类型可以省略,会根据形参进行自动的推导;
 val arr2 = operation(Array(1, 2, 3, 4), (ele) => {
 ele + 1
 })
 println(arr2.mkString(","))
 // (4.2)类型省略之后,发现只有一个参数,则圆括号可以省略;其他情
况:没有参数和参数超过 1 的永远不能省略圆括号。
 val arr3 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => {
 ele + 1
 })
 println(arr3.mkString(","))
 // (4.3) 匿名函数如果只有一行,则大括号也可以省略
 val arr4 = operation(Array(1, 2, 3, 4), ele => ele + 1)
 println(arr4.mkString(","))
 //(4.4)如果参数只出现一次,则参数省略且后面参数可以用_代替
 val arr5 = operation(Array(1, 2, 3, 4), _ + 1)
 println(arr5.mkString(","))
 } }

需求 2:传递的函数有两个参数

object TestFunction {
 def main(args: Array[String]): Unit = {
 def calculator(a: Int, b: Int, op: (Int, Int) => Int): Int 
= {
 op(a, b)
 }
 // (1)标准版
 println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => {x + y}))
 // (2)如果只有一行,则大括号也可以省略
 println(calculator(2, 3, (x: Int, y: Int) => x + y))
 // (3)参数的类型可以省略,会根据形参进行自动的推导;
 println(calculator(2, 3, (x , y) => x + y))
 // (4)如果参数只出现一次,则参数省略且后面参数可以用_代替
 println(calculator(2, 3, _ + _))
 } }

扩展练习

练习 1:定义一个匿名函数,并将它作为值赋给变量 fun。函数有三个参数,类型分别为 Int,String,Char,返回值类型为 Boolean。
要求调用函数 fun(0, “”, ‘0’)得到返回值为 false,其它情况均返回 true。

练习 2: 定义一个函数 func,它接收一个 Int 类型的参数,返回一个函数(记作 f1)。它返回的函数 f1,接收一个
 String 类型的参数,同样返回一个函数(记作 f2)。函数 f2 接收一个 Char 类型的参数,返回一个 Boolean 的值。
    要求调用函数 func(0) (“”) (‘0’)得到返回值为 false,其它情况均返回 true。

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