Scala之旅——高阶函数

高阶函数使用其他函数作为参数，或者返回一个函数。这是可行的，因为在Scala中函数是“头等公民”。关于这点在术语上可能让人有点困惑，我们把那些使用函数作为参数或者返回函数的方法和函数都称为“高阶函数”。

最常见的例子之一是用于Scala中集合的高阶函数map。

1
2
3

val salaries = Seq(20000, 70000, 40000)
val doubleSalary = (x: Int) => x * 2
val newSalaries = salaries.map(doubleSalary) // List(40000, 140000, 80000)

doubleSalary是一个接收Int类型的x，返回x*2的函数。箭头=>左侧的元组是一个参数列表，右侧是返回值。第三行，函数doubleSalary 被应用于列表salaries中的每一个元素。

为了简化代码，我们可以使用匿名函数，并且直接将它作为参数传给map：

1 2	val salaries = Seq(20000, 70000, 40000) val newSalaries = salaries.map(x => x * 2) // List(40000, 140000, 80000)

注意在上面的例子当中x并没有被声明为Int。这是因为编译器可以根据函数map需要的类型来推断出它的类型。这段代码还有一种更惯用的写法是：

1 2	val salaries = Seq(20000, 70000, 40000) val newSalaries = salaries.map(_ * 2)

由于Scala编译器已经知道了参数的类型（一个Int），你仅仅需要提供函数的右侧即可。唯一需注意的是要用_来替代参数名（在前面的例子中是x）。

方法强制转换为函数

也可以将方法作为参数传递给高阶函数，因为Scala编译器会将方法强制转换为函数。

case class WeeklyWeatherForecast(temperatures: Seq[Double]) {

  private def convertCtoF(temp: Double) = temp * 1.8 + 32

  def forecastInFahrenheit: Seq[Double] = temperatures.map(convertCtoF) // <-- passing the method convertCtoF
}

这里的方法convertCtoF被传递给forecastInFahrenheit。这样做是可以的，因为编译器会会将convertCtoF强制转换成函数x => convertCtoF(x) (注：x是自动生成的，并且在其作用域内保证了唯一性)。

接受函数的函数

使用高阶函数的其中一个理由是为了减少冗余代码。假设你想用一些方法来提高某人的工资，并且通过不同的乘法因子。如果不使用高阶函数，那么可能要这样来写：

object SalaryRaiser {

  def smallPromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    salaries.map(salary => salary * 1.1)

  def greatPromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    salaries.map(salary => salary * math.log(salary))

  def hugePromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    salaries.map(salary => salary * salary)
}

注意这3个方法唯一的不同在于乘法因子。为了简化代码，你可以将重复的代码提取到高阶函数当中，如下所示：

object SalaryRaiser {

  private def promotion(salaries: List[Double], promotionFunction: Double => Double): List[Double] =
    salaries.map(promotionFunction)

  def smallPromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    promotion(salaries, salary => salary * 1.1)

  def bigPromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    promotion(salaries, salary => salary * math.log(salary))

  def hugePromotion(salaries: List[Double]): List[Double] =
    promotion(salaries, salary => salary * salary)
}

这个新的方法promotion接受一个类型为Double => Double（即接受一个Double并返回一个Double的函数）的加薪函数作为参数，然后返回乘积。

返回函数的函数

有些特定场景下，你可能希望生成一个函数。下面是一个返回函数的方法的例子。

def urlBuilder(ssl: Boolean, domainName: String): (String, String) => String = {
  val schema = if (ssl) "https://" else "http://"
  (endpoint: String, query: String) => s"$schema$domainName/$endpoint?$query"
}

val domainName = "www.example.com"
def getURL = urlBuilder(ssl=true, domainName)
val endpoint = "users"
val query = "id=1"
val url = getURL(endpoint, query) // "https://www.example.com/users?id=1": String

注意urlBuilder的返回类型是(String, String) => String。这意味着返回的匿名函数接受两个字符串并返回一个字符串。在这个例子中，返回的匿名函数是(endpoint: String, query: String) => s"https://www.example.com/$endpoint?$query"。