类型初探

所有值都有一个类型

在 Scala 中，所有值都有一个类型，包括数值和函数。 下图展示了类型层次结构的一个子集。

Scala 类型层次结构

Any 是所有类型的超类型，也称为 首类型。 它定义了某些通用方法，例如 equals ， hashCode 和 toString 。

首类型 Any 有一个子类型 Matchable，它用于标记可以执行模式匹配的所有类型。 保证属性调用 “参数化” 非常重要。 我们不会在这里详细介绍，但总而言之，这意味着我们不能对类型为 Any 的值进行模式匹配，而只能对 Matchable 的子类型的值进行模式匹配。 参考文档包含有关 Matchable 的更多信息。

Matchable 有两个重要的子类型： AnyVal 和 AnyRef 。

AnyVal 表示值类型。 有几个预定义的值类型，它们是不可为空的： Double, Float, Long, Int, Short, Byte, Char, Unit, 和 Boolean。 Unit 是一种值类型，它不携带有意义的信息。 Unit 只有一个实例，我们可以将其称为：()。

AnyRef 表示引用类型。 所有非值类型都定义为引用类型。 Scala中的每个用户定义类型都是 AnyRef 的子类型。 如果在Java运行时环境的上下文中使用Scala，则 AnyRef 对应于 java.lang.Object。

在基于语句的编程语言中， void 用于没有返回值的方法。 如果您在Scala中编写没有返回值的方法，例如以下方法，则 Unit 用于相同的目的：

def printIt(a: Any): Unit = println(a)

下面是一个示例，它演示了字符串、整数、字符、布尔值和函数都是 Any 的实例，可以像对待其他所有对象一样处理：

val list: List[Any] = List(
  "a string",
  732,  // an integer
  'c',  // a character
  true, // a boolean value
  () => "an anonymous function returning a string"
)

list.foreach(element => println(element))

该代码定义了一个类型为 List[Any] 的值 list 。 该列表使用各种类型的元素进行初始化，但每个元素都是 scala.Any 的实例，因此我们可以将它们添加到列表中。

下面是程序的输出：

a string
732
c
true
<function>

Scala的“值类型”

如上所示，Scala的值类型扩展了 AnyVal，它们都是成熟的对象。 这些示例演示如何声明以下数值类型的变量：

val b: Byte = 1
val i: Int = 1
val l: Long = 1
val s: Short = 1
val d: Double = 2.0
val f: Float = 3.0

在前四个示例中，如果未显式指定类型，则数字 1 将默认为 Int ，因此，如果需要其他数据类型之一 — Byte 、Long 或 Short — 则需要显式声明这些类型，如上面代码所示。 带有小数的数字（如2.0）将默认为 Double ，因此，如果您想要 Float ，则需要声明 Float ，如上一个示例所示。

由于 Int 和 Double 是默认数值类型，因此通常在不显式声明数据类型的情况下创建它们：

val i = 123   // defaults to Int
val x = 1.0   // defaults to Double

在代码中，您还可以将字符 L 、 D 和 F （及其小写等效项）加到数字末尾，以指定它们是 Long, Double, 或 Float 值：

val x = 1_000L   // val x: Long = 1000
val y = 2.2D     // val y: Double = 2.2
val z = 3.3F     // val z: Float = 3.3

Scala还具有 String 和 Char 类型，通常可以使用隐式形式声明：

val s = "Bill"
val c = 'a'

如下面表格所示，将字符串括在双引号中 — 或多行字符串括在三引号中 — 或字符括在单引号中。

这些数据类型及其范围包括：

BigInt 和 BigDecimal

当您需要非常大的数字时，请使用 BigInt 和 BigDecimal 类型：

val a = BigInt(1_234_567_890_987_654_321L)
val b = BigDecimal(123_456.789)

其中 Double 和 Float 是近似的十进制数， BigDecimal 用于精确算术，例如在使用货币时。

BigInt 和 BigDecimal 的一个好处是，它们支持您习惯于用于数字类型的所有运算符：

val b = BigInt(1234567890)   // scala.math.BigInt = 1234567890
val c = b + b                // scala.math.BigInt = 2469135780
val d = b * b                // scala.math.BigInt = 1524157875019052100

关于字符串的两个注释

Scala字符串类似于Java字符串，但它们有两个很棒的附加特性：

• 它们支持字符串插值
• 创建多行字符串很容易

字符串插值

字符串插值提供了一种非常可读的方式在字符串中使用变量。 例如，给定以下三个变量：

val firstName = "John"
val mi = 'C'
val lastName = "Doe"

你可以把那些变量组合成这样的字符串：

println(s"Name: $firstName $mi $lastName")   // "Name: John C Doe"

只需在字符串前面加上字母 s ，然后在字符串内的变量名称之前放置一个 $ 符号。

如果要在字符串中使用可能较大的表达式时，请将它们放在大括号中：

println(s"2 + 2 = ${2 + 2}")   // prints "2 + 2 = 4"
val x = -1
println(s"x.abs = ${x.abs}")   // prints "x.abs = 1"

其他插值器

放置在字符串前面的 s 只是一个可能的插值器。 如果使用 f 而不是 s ，则可以在字符串中使用 printf 样式的格式语法。 此外，字符串插值器只是一种特殊方法，可以定义自己的方法。 例如，一些数据库库定义了非常强大的 sql 插值器。

多行字符串

多行字符串是通过将字符串包含在三个双引号内来创建的：

val quote = """The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."""

这种基本方法的一个缺点是，第一行之后的行是缩进的，如下所示：

"The essence of Scala:
               Fusion of functional and object-oriented
               programming in a typed setting."

当间距很重要时，在第一行之后的所有行前面放一个 | 符号，并在字符串之后调用 stripMargin 方法：

val quote = """The essence of Scala:
               |Fusion of functional and object-oriented
               |programming in a typed setting.""".stripMargin

现在字符串里所有行都是左对齐了：

"The essence of Scala:
Fusion of functional and object-oriented
programming in a typed setting."

类型转换

可以通过以下方式强制转换值类型：

例如：

val b: Byte = 127
val i: Int = b  // 127

val face: Char = '☺'
val number: Int = face  // 9786

只有在没有丢失信息的情况下，才能强制转换为类型。否则，您需要明确说明强制转换：

val x: Long = 987654321
val y: Float = x.toFloat  // 9.8765434E8 (注意 `.toFloat` 是必须的，因为强制类型转换后的精度会损)
val z: Long = y  // Error

还可以将引用类型强制转换为子类型。 这将在教程的后面部分介绍。

Nothing 和 null

Nothing 是所有类型的子类型，也称为底部类型。 Nothing 类型是没有值的。 一个常见的用途是发出非终止信号，例如抛出异常，程序退出或无限循环—即，它是不计算为值的那种表达式，或者不正常返回的方法。

Null 是所有引用类型的子类型（即 AnyRef 的任何子类型）。 它具有由关键字面量 null 标识的单个值。 目前，使用 null 被认为是不好的做法。它应该主要用于与其他JVM语言的互操作性。选择加入编译器选项会更改 Null 状态，以修复与其用法相关的警告。此选项可能会成为将来版本的 Scala 中的默认值。你可以在这里了解更多关于它的信息。

与此同时， null 几乎不应该在Scala代码中使用。 本书的函数式编程章节和 API文档中讨论了 null 的替代方法。