Java/Scala互通實務 1：基礎操作

Java Bean

Java Bean有個特點，就是對於可修改屬性都會有對應的getter和setter方法（final屬性將只有getter方法）。由Java定義的物件在Scala中可以直接使用，並無二樣。而在Scala中定義Java Bean卻有些不同。

其實在Scala中可以像Java一樣來定義Java Bean：

// Scala中默认为public访问权限，包括属性和方法class Person {
  // 下划线在这里是一个占位符，它代码相应属性对应类型的默认值
  private var id: Int = _ 
  private var name: String = _;  def getId: Int = id;  def setId(id: Int) {    this.id = id
  }  def getName: String = name;  def setName(name: String) {    this.name = name;
  }
}

這樣寫的話，除了語法上與Java有些差別，其實定義的方式是一樣的。但其實Scala提供了註解來自動產生getter和setter函數：

import scala.beans.BeanPropertyclass Person {  @BeanProperty
  var id: Int = _  @BeanProperty
  var name: String = _  @BeanProperty
  val createdAt: LocalDateTime = _
}

除了使用傳統的class，在Scala中還可以使用case class來定義POJO：

case class SignRequest(@BeanProperty
                       account: String = null,                       @BeanProperty
                       password: String = null,                       @BeanProperty
                       captcha: String = null,                       @BeanProperty
                       var smsCode: String = null)

case class的主建構子聲明的參數將同時做為SignRequest的履性，且是val的（類似Java的public final）。在這裡，account、password和captcha將只產生getter函數。而smsCode將產生getter和setter函數，因為它使用var來修飾。

這裡有一個Java裡沒有的特 性：參數預設值，像C++、Python、ES6+ 一樣，Scala的參數是可以設定預設值的。因為Java Bean規格要求類別必需有參數為空的預設建構函數，而當case class的主建構子所有參數都設定預設值後，實例化這個類別時將相當於擁有一個空的預設建構子。

在Java中呼叫case class可見：com/hualongdata/springstarter/data/repository/UserRepositoryImpl.java。

基於註解的依賴注入

在Spring開發中，依賴注入是很常用的一個特性 。基於屬性的註解注入在Java和Scala中都是一樣的。但基於建構函式的依賴注入在Scala中有些特別，程式碼如下：

class SignController @Autowired()(userService: UserService,
                                  webUtils: WebUtils,
                                  hlTokenComponent: HlTokenComponent) {
  ......
}

在Scala中，單註解作用於建構函式上時需要類似方法呼叫的形式：@Autowired()。又因為Scala中，主建構函數必需定義在類別名稱之後的小括號內，所以註解需要緊跟在類別名稱之號，主建構子左括號之前。

在Scala中使用主建構函式的注入元件是一個更好的實踐，它同時擁有註入的 元件為private final存取權。相同效果的Java程式碼需要更多：

public SignController {
    private final UserService userService;
    private final WebUtils webUtils;
    private final HlTokenComponent hlTokenComponent;

    public SignController(UserService userService, WebUtils webUtils, HlTokenComponent hlTokenComponent) {
        this.userService = userService;
        this.webUtils = webUtils;
        this.hlTokenComponent = hlTokenComponent;
    }
}

可以看到，Scala的版本程式碼量更少，同時看起來更簡潔。

註解參數

數組參數

@RestController
@RequestMapping(Array("/sign"))
class SignController @Autowired()(userService: UserService,
  ......

在Scala中，對於註解的數組參數當只設定一個元素時是不能像Java一樣賤一個字串的，必需顯示的定義一個數組。

參數值必需為常數

在Scala中，當為註解的某個參數賤值時必需使用常數，像：@RequestMapping(Array(Constants.API_BASE + "/sign"))這樣的形式都是非法的。只能像這樣賤值：@RequestMapping(Array("/aip/sign"))

變長參數

在Scala中變長參數透過星號(*)來定義，程式碼如下：

def log(format: String, value: String*)

但是這樣定義出來的變參在Java中是不能存取的，因為Scala預設實作中value的型別為: Seq[Any]，而Java中的變參型別其實是一個陣列（ String[]）。要解決這個問題非常簡單，在函式定義前加上scala.annotation.varargs註解就可以強制Scala使用Java的實作來實作變長參數。

集合庫

Scala有自己的一套集合库实现： scala.collection，分为不可变集合scala.collection.immutable和可变集合scala.collection.mutable。两者都实现了很多高阶函数，可以简化日常编程，同时Scala中推荐使用不可变集合。

Java集合到Scala集合

Scala提供了scala.collection.JavaConverters来转换Java集合到Scala集合：

import scala.collection.JavaConverters._  /**
    * 根据sheet名获取sheet所有单元格
    *
    * @param workbook  Excel [[Workbook]]对象
    * @param sheetName sheet 名
    * @return 返回所有有效单元格可迭代二维列表
    */
  def getSheetCells(workbook: Workbook, sheetName: String): Iterable[Iterable[RichCell]] = {
      workbook.getSheet(sheetName)
        .asScala
        .map(row => row.asScala.map(cell => new RichCell(cell)))
  }

workbook.getSheet方法返回的Sheet类型是实现了java.lang.Iterable接口的可迭代类型。为了使用Scala集合上提供的map高阶函数，我们需要把Java集合转换成Scala集合。可以通过在Java集合上调用.asScala函数来将其转换成Scala集合，这里运用了Scala里的隐式转换特性来实现。

Scala集合到Java集合

接下来我们看另外一个函数：

  @varargs
  def getSheets(workbook: Workbook, sheetNames: String*): java.util.List[Sheet] = {
    sheets(workbook, sheetNames: _ *).asJava
  }

这个函数实现的功能是根据传入的一个或多个Sheet名字从Excel里获取Sheet列表。sheets函数返回的是一个Scala集合：Seq[Sheet]，通过getSheets代理函数将其转换成Java集合，通过在Seq[Sheet]上调用.asJava方法来实现自动转换。同样的，这里也运用了Scala的隐式转换特性。

Java代码中做集合转换

之前的例子都是在Scala代码中实现的，通过隐式转换这一特性我们发现做Java/Scala集合的相互转换是非常方便的。但在Java代码中做两者的转换就不那么直观了，因为Java没有隐式转换这一特性，我们需要显示的调用代码来先生成包装类，再调用.asScala或.asJava方法来转换集合类型：

import scala.collection.JavaConverters$;import scala.collection.mutable.Buffer;    public static void demo() {
        List<String> list = Arrays.asList("dd", "dd");        // Java List 到 Scala Buffer
        Buffer<String> scalaBuffer = JavaConverters$.MODULE$.asScalaBufferConverter(list).asScala();        // Scala Buffer 到 Java List
        List<String> javaList = JavaConverters$.MODULE$.bufferAsJavaListConverter(scalaBuffer).asJava();
    }

为Java和Scala同时提供API

当在项目中混用Java和Scala语言时，有个问题不得不重视。提供的API是用Java还是Scala来实现？实现的API是优先考虑兼容Java还是Scala？

对于API的实现，用Java或Scala均可。若使用Java实现，在Scala中调用是基本无压力的。而使用Scala实现时，为了兼容Java你可能不得不作一些折中。一个常用的方式是：使用Scala或Java来实现API，而再用Java或Scala来实现一个封装层（代理）作兼容。比如：Spark、Akka……，它们使用Scala来实现API，但提供了包装的Java API层。

一个好的实践是把Scala API放到scalaapi包路径（或者反之把Java API放到javaapi包路径）。

若我们只提供一个API，那就要尽量同时支持Java和Scala方便的 调用。比如使用@varargs注解来修饰变长参数。

对于参数需要集合类型，或返回值为集合类型的函数。我们除了使用上一节提供的JavaConverters来做自动/手动转换以外，也可以通过装饰器形式来提供Java或Scala专有的API。这里，我推荐Scala API函数名直接使用代表操作的名词/动词实现，而Java API在之前加上：get、set、create等前缀进行修饰。

def sheets(workbook: Workbook, sheetNames: String*): Seq[Sheet] = {
    sheetNames.map(sheetName => workbook.getSheet(sheetName))
  }  @varargs
  def getSheets(workbook: Workbook, sheetNames: String*): java.util.List[Sheet] = {
    sheets(workbook, sheetNames: _ *).asJava
  }

这里sheets和getSheets实现相同的功能，区别是第一个是Scala API，第二个是Java API。

结语

本文较详细的介绍了Java/Scala的互操作性，以上示例都来自作者及团队的实际工作。

这篇文章简单介绍了一些基础的Java/Scala互操作方法，接下来的文章将介绍些高级的互操作：Future、Optional/Option、lamdba函数、类与接口等。