2021年大数据常用语言Scala(三十三):scala高级用法 模式匹配

2021-10-11 15:34:01 浏览数 (1)


模式匹配

scala中有一个非常强大的模式匹配机制,可以应用在很多场景:

  • switch语句
  • 类型查询
  • 以及快速获取数据

简单匹配

在Java中,有switch关键字,可以简化if条件判断语句。在scala中,可以使用match表达式替代。

语法结构:

变量 match { case "常量1" => 表达式1 case "常量2" => 表达式2 case "常量3" => 表达式3 case _ => 表达式4 // 默认匹配 }

示例1:

代码语言:javascript复制
println("请输出一个词:")
// StdIn.readLine表示从控制台读取一行文本
val name = StdIn.readLine()

val result = name match {
    case "hadoop" => s"$name:大数据分布式存储和计算框架"
    case "zookeeper" => s"$name:大数据分布式协调服务框架"
    case "spark" => s"$name:大数据分布式内存计算框架..."
    case _ => s"未匹配到$name"
}

println(result)

match表达式是有返回值的,可以将match表达式对其他的变量进行赋值

守卫

在Java中,只能简单地添加多个case标签,例如:要匹配0-7,就需要写出来8个case语句。例如:

代码语言:javascript复制
int a = 0;
switch(a) {
    case 0: a  = 1;
    case 1: a  = 1;
    case 2: a  = 1;
    case 3: a  = 1;
    case 4: a  = 2;
    case 5: a  = 2;
    case 6: a  = 2;
    case 7: a  = 2;
    default: a = 0;
}

在scala中,可以使用守卫来简化上述代码——也就是在case语句中添加if条件判断

示例:

代码语言:javascript复制
println("请输入一个数字:")
var a = StdIn.readInt()

a match {
    case a1 if a >= 0 && a <= 3 => a  = 1
    case a2 if a > 3 && a < 8 => a  = 2
    case _ => a = 0
}

println(a)

匹配类型

match表达式还可以进行类型匹配。

语法格式如下:

变量 match { case 类型1变量名: 类型1 => 表达式1 case 类型2变量名: 类型2 => 表达式2 case 类型3变量名: 类型3 => 表达式3     ... case _ => 表达式4 }

示例:

代码语言:javascript复制
    // stripMargin表示删除前面的竖线,这样看起来会显得比较整齐
    val prompt =
      """
        |0:字符串类型
        |1:整形
        |2:浮点型
        |3:Person对象类型
        |
        |请选择:
      """.stripMargin
    
    println(prompt)

    val select = StdIn.readInt()

    val selectedValue = select match {
      case 0 => "hello"
      case 1 => 1
      case 2 => 2.0
      case _ => new Person("张三")
    }


    selectedValue match {
      case x: Int => println("Int "   x)
      case y: Double => println("Double "   y)
      case z: String => println("String "   z)
      case _ => throw new Exception("not match exception")
    }

匹配集合

匹配数组

示例:

代码语言:javascript复制
val arr = Array(1, 3, 5)
arr match {
    case Array(1, x, y) => println(x   " "   y)
    case Array(0) => println("only 0")
    case Array(0, _*) => println("0 ...")
    case _ => println("something else")
}

_:表示内容任意

*:表示数量任意

匹配列表

示例:

val lst = List(3, -1)
lst match {
    case 0 :: Nil => println("only 0")
    case x :: y :: Nil => println(s"x: $x y: $y")
    case 0 :: tail => println("0 ...")
    case _ => println("something else")
}

匹配元组

示例:

代码语言:javascript复制
val tup = (1, 3, 7)
tup match {
    case (1, x, y) => println(s"1, $x , $y")
    case (_, z, 5) => println(z)
    case  _ => println("else")
}

变量声明中的模式匹配

在定义变量的时候,可以使用模式匹配快速获取数据。

示例:获取数组中的元素

代码语言:javascript复制
val arr = Range(0, 10).toArray

arr.foreach(println(_))

// 使用模式匹配,获取第二个、第三个、第四个元素的值
val Array(_, x, y, z, _*) = arr

println(s"x=$x, y=$y, z=$z, ")

示例:获取List中的数据

代码语言:javascript复制
val list = Range(0, 10).toList

// 匹配列表的第一个、第二个元素的值
val x::y::tail = list

println(s"x=$x, y=$y")

匹配样例类 - 常用

scala可以使用模式匹配来匹配样例类,从而可以快速获取样例类中的成员数据。后续,我们在开发Akka案例时,还会用到。

示例:

代码语言:javascript复制
// 定义样例类
case class SubmitTask(id: String, name: String)
case class HeartBeat(time: Long)
case object CheckTimeOutTask

val msg1 = SubmitTask("001", "task-001")
val msg2 = HeartBeat(1000)
val msg3 = CheckTimeOutTask

val list = List(msg1, msg2, msg3)

list(2) match {
    case SubmitTask(id, name) => println(s"id=$id, name=$name")
    case HeartBeat(time) => println(s"time=$time")
    case CheckTimeOutTask => println("检查超时")
}

示例:可以使用@符号分隔case语句,用来获取用于匹配的整个示例对象

代码语言:javascript复制
list(0) match {
    // obj表示获取用于匹配的样例对象,而id,name表示获取样例中的元素
    case  obj @ SubmitTask(id, name) => println(s"id=$id, name=$name");println(s"样例类:$obj")
    case HeartBeat(time) => println(s"time=$time")
    case CheckTimeOutTask => println("检查超时")
}

Option类型 - 重点掌握经常用

scala中,Option类型来表示可选值。这种类型的数据有两种形式:

  • Some(x):表示实际的值
  • None:表示没有值

使用Option类型,可以用来有效避免空引用(null)异常。也就是说,将来我们返回某些数据时,可以返回一个Option类型来替代。

示例:  

代码语言:javascript复制
/**
    * 定义除法操作
    * @param a 参数1
    * @param b 参数2
    * @return Option包装Double类型
    */
  def dvi(a:Double, b:Double):Option[Double] = {
    if(b != 0) {
      Some(a / b)
    }
    else {
      None
    }
  }

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val result1 = dvi(1.0, 5)

    result1 match {
      case Some(x) => println(x)
      case None => println("除零异常")
    }
  }

getOrElse方法

使用getOrElse方法,当Option对应的实例是None时,可以指定一个默认值,从而避免空指针异常

示例:

代码语言:javascript复制
val result1 = dvi(1.0, 1)

println(result1.getOrElse("除零错误"))

scala鼓励使用Option类型来封装数据,可以有效减少,在代码中判断某个值是否为null

可以使用getOrElse方法来针对None返回一个默认值

偏函数 - 理解

被包在花括号内没有match的一组case语句是一个偏函数,它是PartialFunction[A, B]的一个实例,A代表输入参数类型,B代表返回结果类型。可以理解为:偏函数是一个参数和一个返回值的函数。

示例:

代码语言:javascript复制
// func1是一个输入参数为Int类型,返回值为String类型的偏函数
val func1: PartialFunction[Int, String] = {
    case 1 => "一"
    case 2 => "二"
    case 3 => "三"
    case _ => "其他"
}

println(func1(2))

示例:获取List中能够整除2的数字

代码语言:javascript复制
val list = List(1,2,3,4,5,6,7)

val list2 = list.filter{
    case x if x % 2 == 0 => true
    case _ => false
}
println(list2)

正则表达式 - 了解

在scala中,可以很方便地使用正则表达式来匹配数据。

scala中提供了Regex类来定义正则表达式,要构造一个RegEx对象,直接使用String类的r方法即可。

建议使用三个双引号来表示正则表达式,不然就得对正则中的反斜杠来进行转义。

# 在字符串的后面,用.r 就可以将字符串标记为正则表达式体 val regEx = """正则表达式""".r

示例:检测是否匹配正则表达式

代码语言:javascript复制
val emailRE = """. @(. ).. """.r

val emailList = List("38123845@qq.com", "a1da88123f@gmail.com", "zhansan@163.com", "123afadff.com")

// 检查邮箱是否匹配正则
val size = emailRE.findAllMatchIn(emailList(0)).size
// 如果匹配size为1,否则size为0
println(size)

示例:找出列表中的所有不合法的邮箱

代码语言:javascript复制
// 找出列表中不合法的邮箱格式
println("不合法的邮箱为:")
emailList.filter{
    eml => emailRE.findAllIn(eml).size < 1
}.foreach {
    println(_)
}

println("------")

示例:使用正则表达式进行模式匹配,获取正则中匹配的分组

代码语言:javascript复制
// 找到所有邮箱运营公司
println("邮箱的运营公司为")
emailList.foreach {
    case email @ emailRE(company) => println(s"$email => ${company}")
    case _ => println("未知")
}

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