【Scala篇】--Scala中Trait、模式匹配、样例类、Actor模型

一、前述

Scala Trait(特征) 相当于 Java 的接口，实际上它比接口还功能强大。

模式匹配机制相当于java中的switch-case。

使用了case关键字的类定义就是样例类(case classes)，样例类是种特殊的类。

Actor相当于Java中的多线程。

二、具体阐述

trait特性

     1、概念理解

Scala Trait(特征) 相当于 Java 的接口，实际上它比接口还功能强大。

与接口不同的是，它还可以定义属性和方法的实现。

一般情况下Scala的类可以继承多个Trait，从结果来看就是实现了多重继承。Trait(特征) 定义的方式与类类似，但它使用的关键字是 trait。

   2、举例：trait中带属性带方法实现

• 继承的多个trait中如果有同名的方法和属性，必须要在类中使用“override”重新定义。
• trait中不可以传参。

trait Read {
  val readType = "Read"
  val gender = "m"
  def read(name:String){
	println(name+" is reading")
  }
}

trait Listen {
  val listenType = "Listen"
  val gender = "m"
  def listen(name:String){
	println(name + " is listenning")
  }
}

class Person() extends Read with Listen{
  override val gender = "f"
}

object test {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val person = new Person()
    person.read("zhangsan")
    person.listen("lisi")
    println(person.listenType)
    println(person.readType)
    println(person.gender)
    
  }
}

 

 3、举例：trait中带方法不实现

object Lesson_Trait2 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = new Point(1,2)
    val p2 = new Point(1,3)
    println(p1.isEqule(p2))
    println(p1.isNotEqule(p2))
  }
}

trait Equle{
  def isEqule(x:Any) :Boolean 
  def isNotEqule(x : Any)  = {
    !isEqule(x)
  }
}

class Point(x:Int, y:Int) extends Equle {
  val xx = x
  val yy = y

  def isEqule(p:Any) = {
    p.isInstanceOf[Point] && p.asInstanceOf[Point].xx==xx
  }
  
}

 模式匹配match

      1、概念理解：

         Scala 提供了强大的模式匹配机制，应用也非常广泛。

        一个模式匹配包含了一系列备选项，每个都开始于关键字 case。

        每个备选项都包含了一个模式及一到多个表达式。箭头符号 => 隔开了模式和表达式。

 

     2、代码及注意点

• 模式匹配不仅可以匹配值还可以匹配类型
• 从上到下顺序匹配，如果匹配到则不再往下匹配
• 都匹配不上时，会匹配到case _ ,相当于default
• match 的最外面的”{ }”可以去掉看成一个语句

object Lesson_Match {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val tuple = Tuple6(1,2,3f,4,"abc",55d)
    val tupleIterator = tuple.productIterator
    while(tupleIterator.hasNext){
      matchTest(tupleIterator.next())
    }
    
  }
  /**
   * 注意点：
   * 1.模式匹配不仅可以匹配值，还可以匹配类型
   * 2.模式匹配中，如果匹配到对应的类型或值，就不再继续往下匹配
   * 3.模式匹配中，都匹配不上时，会匹配到 case _ ，相当于default
   */
  def matchTest(x:Any) ={
    x match {
      case x:Int=> println("type is Int")
      case 1 => println("result is 1")
      case 2 => println("result is 2")
      case 3=> println("result is 3")
      case 4 => println("result is 4")
      case x:String => println("type is String")
//      case x :Double => println("type is Double")
      case _ => println("no match")
    }
  }
  
}

 样例类(case classes)

1、概念理解

     使用了case关键字的类定义就是样例类(case classes)，样例类是种特殊的类。实现了类构造参数的getter方法（构造参数默认被声明为val），当构造参数是声明为var类型时，它帮你实现setter和getter方法。

• 样例类默认帮你实现了toString,equals，copy和hashCode等方法。
• 样例类可以new, 也可以不用new

2、例子：结合模式匹配的代码

case class Person1(name:String,age:Int)

object Lesson_CaseClass {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val p1 = new Person1("zhangsan",10)
    val p2 = Person1("lisi",20)
    val p3 = Person1("wangwu",30)
    
    val list = List(p1,p2,p3)
    list.foreach { x => {
      x match {
        case Person1("zhangsan",10) => println("zhangsan")
        case Person1("lisi",20) => println("lisi")
        case _ => println("no match")
      }
    } }
    
  }
}

 Actor Model

1、概念理解

Actor Model是用来编写并行计算或分布式系统的高层次抽象（类似java中的Thread）让程序员不必为多线程模式下共享锁而烦恼,被用在Erlang 语言上, 高可用性99.9999999 % 一年只有31ms 宕机Actors将状态和行为封装在一个轻量的进程/线程中，但是不和其他Actors分享状态，每个Actors有自己的世界观，当需要和其他Actors交互时，通过发送事件和消息，发送是异步的，非堵塞的(fire-andforget)，发送消息后不必等另外Actors回复，也不必暂停，每个Actors有自己的消息队列，进来的消息按先来后到排列，这就有很好的并发策略和可伸缩性，可以建立性能很好的事件驱动系统。

Actor的特征：

• ActorModel是消息传递模型,基本特征就是消息传递
• 消息发送是异步的，非阻塞的
• 消息一旦发送成功，不能修改
• Actor之间传递时，自己决定决定去检查消息，而不是一直等待，是异步非阻塞的

2、什么是Akka

Akka 是一个用 Scala 编写的库，用于简化编写容错的、高可伸缩性的 Java 和Scala 的 Actor 模型应用，底层实现就是Actor,Akka是一个开发库和运行环境，可以用于构建高并发、分布式、可容错、事件驱动的基于JVM的应用。使构建高并发的分布式应用更加容易。

spark1.6版本之前，spark分布式节点之间的消息传递使用的就是Akka，底层也就是actor实现的。1.6之后使用的netty传输。

3、例：Actor简单例子发送接收消息

import scala.actors.Actor

class myActor extends Actor{
  
  def act(){
    while(true){
      receive {
        case x:String => println("save String ="+ x)
        case x:Int => println("save Int")
        case _ => println("save default")
      }
    }
  }
}

object Lesson_Actor {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    
    //创建actor的消息接收和传递
    val actor =new myActor()
    //启动
    actor.start()
    //发送消息写法
    actor ! "i love you !"

  }
}

 4、例：Actor与Actor之间通信

case class Message(actor:Actor,msg:Any)

class Actor1 extends Actor{
  def act(){
    while(true){
      receive{
        case  msg :Message => {
          println("i sava msg! = "+ msg.msg)
          
          msg.actor!"i love you too !"
          }
        case msg :String => println(msg)
        case  _ => println("default msg!")
      }
    }
  }
}

class Actor2(actor :Actor) extends Actor{
  actor ! Message(this,"i love you !")
	def act(){
		while(true){
			receive{
  			case msg :String => {
  			  if(msg.equals("i love you too !")){
  			    println(msg)
  			   actor! "could we have a date !"
  			  }
  			}
  			case  _ => println("default msg!")
			}
		}
	}
}

object Lesson_Actor2 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val actor1 = new Actor1()
    actor1.start()
    val actor2 = new Actor2(actor1)
    actor2.start()
  }
}

 附例：WordCount

import org.apache.spark.SparkConf
import org.apache.spark.SparkContext
import org.apache.spark.rdd.RDD
import org.apache.spark.rdd.RDD.rddToPairRDDFunctions

object WordCount {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val conf = new SparkConf()
    conf.setMaster("local").setAppName("WC")
    val sc = new SparkContext(conf)
    val lines :RDD[String] = sc.textFile("./words.txt")
    val word :RDD[String]  = lines.flatMap{lines => {
      lines.split(" ")
    }}
    val pairs : RDD[(String,Int)] = word.map{ x => (x,1) }
    val result = pairs.reduceByKey{(a,b)=> {a+b}}
    result.sortBy(_._2,false).foreach(println)
    
    //简化写法
    lines.flatMap { _.split(" ")}.map { (_,1)}.reduceByKey(_+_).foreach(println)
    
  }
}