2021年大数据常用语言Scala（三十三）：scala高级用法 模式匹配
2021年大数据常用语言Scala（三十三）：scala高级用法 模式匹配
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：
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：
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：
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：
// 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：
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：
val tup = (1, 3, 7)
tup match {
case (1, x, y) => println(s"1, $x , $y")
case (_, z, 5) => println(z)
case _ => println("else")
}变量声明中的模式匹配
在定义变量的时候，可以使用模式匹配快速获取数据。
示例：获取数组中的元素
val arr = Range(0, 10).toArray
arr.foreach(println(_))
// 使用模式匹配，获取第二个、第三个、第四个元素的值
val Array(_, x, y, z, _*) = arr
println(s"x=$x, y=$y, z=$z, ")示例：获取List中的数据
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：
// 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=$time")
case CheckTimeOutTask => println("检查超时")
}示例：可以使用@符号分隔case语句，用来获取用于匹配的整个示例对象
list(0) match {
// obj表示获取用于匹配的样例对象，而id,name表示获取样例中的元素
case obj @ SubmitTask(id, name) => println(s"id=$id, name=$name");println(s"样例类:$obj")
case HeartBeat(time) => println(s"time=$time")
case CheckTimeOutTask => println("检查超时")
}Option类型 - 重点掌握经常用
scala中，Option类型来表示可选值。这种类型的数据有两种形式：
- Some(x)：表示实际的值
- None：表示没有值
使用Option类型，可以用来有效避免空引用(null)异常。也就是说，将来我们返回某些数据时，可以返回一个Option类型来替代。
示例：
/**
* 定义除法操作
* @param a 参数1
* @param b 参数2
* @return Option包装Double类型
*/
def dvi(a:Double, b:Double):Option[Double] = {
if(b != 0) {
Some(a / b)
}
else {
None
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val result1 = dvi(1.0, 5)
result1 match {
case Some(x) => println(x)
case None => println("除零异常")
}
}getOrElse方法
使用getOrElse方法，当Option对应的实例是None时，可以指定一个默认值，从而避免空指针异常
示例：
val result1 = dvi(1.0, 1)
println(result1.getOrElse("除零错误"))scala鼓励使用Option类型来封装数据，可以有效减少，在代码中判断某个值是否为null
可以使用getOrElse方法来针对None返回一个默认值
偏函数 - 理解
被包在花括号内没有match的一组case语句是一个偏函数，它是PartialFunction[A, B]的一个实例，A代表输入参数类型，B代表返回结果类型。可以理解为：偏函数是一个参数和一个返回值的函数。
示例：
// func1是一个输入参数为Int类型，返回值为String类型的偏函数
val func1: PartialFunction[Int, String] = {
case 1 => "一"
case 2 => "二"
case 3 => "三"
case _ => "其他"
}
println(func1(2))示例：获取List中能够整除2的数字
val list = List(1,2,3,4,5,6,7)
val list2 = list.filter{
case x if x % 2 == 0 => true
case _ => false
}
println(list2)正则表达式 - 了解
在scala中，可以很方便地使用正则表达式来匹配数据。
scala中提供了Regex类来定义正则表达式，要构造一个RegEx对象，直接使用String类的r方法即可。
建议使用三个双引号来表示正则表达式，不然就得对正则中的反斜杠来进行转义。
# 在字符串的后面，用.r 就可以将字符串标记为正则表达式体 val regEx = """正则表达式""".r
示例：检测是否匹配正则表达式
val emailRE = """.+@(.+)\..+""".r
val emailList = List("38123845@qq.com", "a1da88123f@gmail.com", "zhansan@163.com", "123afadff.com")
// 检查邮箱是否匹配正则
val size = emailRE.findAllMatchIn(emailList(0)).size
// 如果匹配size为1，否则size为0
println(size)示例：找出列表中的所有不合法的邮箱
// 找出列表中不合法的邮箱格式
println("不合法的邮箱为：")
emailList.filter{
eml => emailRE.findAllIn(eml).size < 1
}.foreach {
println(_)
}
println("------")示例：使用正则表达式进行模式匹配，获取正则中匹配的分组
// 找到所有邮箱运营公司
println("邮箱的运营公司为")
emailList.foreach {
case email @ emailRE(company) => println(s"$email => ${company}")
case _ => println("未知")
}