集合

Scala有一個(gè)非常通用，豐富，強(qiáng)大，可組合的集合庫(kù)；集合是高階的(high level)并暴露了一大套操作方法。很多集合的處理和轉(zhuǎn)換可以被表達(dá)的簡(jiǎn)潔又可讀，但不審慎地用它們的功能也會(huì)導(dǎo)致相反的結(jié)果。每個(gè)Scala程序員應(yīng)該閱讀 集合設(shè)計(jì)文檔；通過(guò)它可以很好地洞察集合庫(kù)，并了解設(shè)計(jì)動(dòng)機(jī)。

總使用最簡(jiǎn)單的集合來(lái)滿足你的需求

層級(jí)

集合庫(kù)很大：除了精心設(shè)計(jì)的層級(jí)(Hierarchy)——根是 Traversable[T] —— 大多數(shù)集合都有不可變(immutable)和可變(mutable)兩種變體。無(wú)論其復(fù)雜性，下面的圖表包含了可變和不可變集合層級(jí)的重要差異。

Iterable[T] 是所有可遍歷的集合，它提供了迭代的方法(foreach)。Seq[T] 是有序集合，Set[T]是數(shù)學(xué)上的集合(無(wú)序且不重復(fù))，Map[T]是關(guān)聯(lián)數(shù)組，也是無(wú)序的。

集合的使用

優(yōu)先使用不可變集合。不可變集合適用于大多數(shù)情況，讓程序易于理解和推斷，因?yàn)樗鼈兪且猛该鞯? referentially transparent )因此缺省也是線程安全的。

使用可變集合時(shí)，明確地引用可變集合的命名空間。不要用使用import scala.collection.mutable._ 然后引用 Set ，應(yīng)該用下面的方式替代：

 import scala.collections.mutable
 val set = mutable.Set()

這樣就很明確在使用一個(gè)可變集合。

使用集合類型缺省的構(gòu)造函數(shù)。每當(dāng)你需要一個(gè)有序的序列(不需要鏈表語(yǔ)義)，用 Seq() 等諸如此類的方法構(gòu)造：

 val seq = Seq(1, 2, 3)
 val set = Set(1, 2, 3)
 val map = Map(1 -> "one", 2 -> "two", 3 -> "three")

這種風(fēng)格從語(yǔ)意上分離了集合與它的實(shí)現(xiàn)，讓集合庫(kù)使用更適當(dāng)?shù)念愋停耗阈枰狹ap，而不是必須一個(gè)紅黑樹(shù)(Red-Black Tree，注：紅黑樹(shù)TreeMap是Map的實(shí)現(xiàn)者)

此外，默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)通常使用專有的表達(dá)式，例如：Map() 將使用有3個(gè)成員的對(duì)象(專用的Map3類)來(lái)映射3個(gè)keys。

上面的推論是：在你自己的方法和構(gòu)造函數(shù)里，適當(dāng)?shù)亟邮茏顚挿旱募项愋?。通?？梢詺w結(jié)為Iterable, Seq, Set, 或 Map中的一個(gè)。如果你的方法需要一個(gè) sequence，使用 Seq[T]，而不是List[T]

風(fēng)格

函數(shù)式編程鼓勵(lì)使用流水線轉(zhuǎn)換將一個(gè)不可變的集合塑造為想要的結(jié)果。這常常會(huì)有非常簡(jiǎn)明的方案，但也容易迷糊讀者——很難領(lǐng)悟作者的意圖，或跟蹤所有隱含的中間結(jié)果。例如，我們想要從一組語(yǔ)言中匯集不同的程序語(yǔ)言的投票，按照得票的順序顯示(語(yǔ)言，票數(shù))：

 val votes = Seq(("scala", 1), ("java", 4), ("scala", 10), ("scala", 1), ("python", 10))
 val orderedVotes = votes
   .groupBy(_._1)
   .map { case (which, counts) =>
     (which, counts.foldLeft(0)(_ + _._2))
   }.toSeq
   .sortBy(_._2)
   .reverse

上面的代碼簡(jiǎn)潔并且正確，但幾乎每個(gè)讀者都不能理解作者的原本意圖。一個(gè)策略是聲明中間結(jié)果和參數(shù)：

 val votesByLang = votes groupBy { case (lang, _) => lang }
 val sumByLang = votesByLang map { case (lang, counts) =>
   val countsOnly = counts map { case (_, count) => count }
   (lang, countsOnly.sum)
 }
 val orderedVotes = sumByLang.toSeq
   .sortBy { case (_, count) => count }
   .reverse

代碼也同樣簡(jiǎn)潔，但更清晰的表達(dá)了轉(zhuǎn)換的發(fā)生(通過(guò)命名中間值)，和正在操作的數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)(通過(guò)命名參數(shù))。如果你擔(dān)心這種風(fēng)格污染了命名空間，用大括號(hào){}來(lái)將表達(dá)式分組:

 val orderedVotes = {
   val votesByLang = ...
   ...
 }

性能

高階集合庫(kù)（通常也伴隨高階構(gòu)造）使推理性能更加困難：你越偏離直接指示計(jì)算機(jī)——即命令式風(fēng)格——就越難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)一段代碼的性能影響。然而推理正確性通常很容易；可讀性也是加強(qiáng)的。在Java運(yùn)行時(shí)使用Scala使得情況更加復(fù)雜，Scala對(duì)你隱藏了裝箱(boxing)/拆箱(unboxing)操作，可能引發(fā)嚴(yán)重的性能或內(nèi)存空間問(wèn)題。

在關(guān)注于低層次的細(xì)節(jié)之前，確保你使用的集合適合你。 確保你的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒(méi)有不期望的漸進(jìn)復(fù)雜度。各種Scala集合的復(fù)雜性描述在這兒。

性能優(yōu)化的第一條原則是理解你的應(yīng)用為什么這么慢。不要使用空數(shù)據(jù)操作。在執(zhí)行前分析[1]你的應(yīng)用。關(guān)注的第一點(diǎn)是熱循環(huán)(hot loops) 和大型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。過(guò)度關(guān)注優(yōu)化通常是浪費(fèi)精力。記住Knuth(高德納)的格言：“過(guò)早優(yōu)化是萬(wàn)惡之源”。

如果是需要更高性能或者空間效率的場(chǎng)景，通常更適合使用低級(jí)的集合。對(duì)大序列使用數(shù)組替代列表(List) (不可變Vector提供了一個(gè)指稱透明的轉(zhuǎn)換到數(shù)組的接口) ，并考慮使用buffers替代直接序列的構(gòu)造來(lái)提高性能。

Java集合

使用 scala.collection.JavaConverters 與Java集合交互。它有一系列的隱式轉(zhuǎn)換，添加了asJava和asScala的轉(zhuǎn)換方法。使用它們這些方法確保轉(zhuǎn)換是顯式的，有助于閱讀：

 import scala.collection.JavaConverters._

 val list: java.util.List[Int] = Seq(1,2,3,4).asJava
 val buffer: scala.collection.mutable.Buffer[Int] = list.asScala