Java/Scala 相互運用性の実践 1: 基本操作

Java Bean

Java Bean の特徴は、変更可能なプロパティに対応する getter メソッドと setter メソッドがあることです (最終プロパティには getter メソッドのみが存在します)。 Java で定義されたオブジェクトは、Scala でも同様に直接使用できます。 Scala での Java Bean の定義は少し異なります。

実際、Java Beans は Java と同じように Scala で定義できます。

// 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;
  }
}

このように書くと、Java との構文の一部の違いを除いて、定義方法は実際には同じです。しかし、実際には、Scala にはゲッター関数とセッター関数を自動的に生成するためのアノテーションが用意されています:

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

従来のクラスの使用に加えて、case クラスを使用して Scala で POJO を定義することもできます:

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

case クラスのメイン コンストラクターによって宣言されたパラメーターこれは SignRequest のパフォーマンスであり、val (Java の public Final と同様) です。ここでは、アカウント、パスワード、キャプチャはゲッター関数のみを生成します。また、smsCode は var で装飾されているため、ゲッター関数とセッター関数を生成します。

これは Java では利用できない機能です: パラメーターのデフォルト値 C++、Python、ES6+ と同様に、Scala パラメーターはデフォルト値に設定できます。 Java Bean 仕様では、クラスには空のパラメータを持つデフォルト コンストラクタが必要であるため、ケース クラスのメイン コンストラクタのすべてのパラメータがデフォルト値に設定されている場合、このクラスをインスタンス化するときに空のデフォルト コンストラクタを持つことと同じになります。 。

Java で case クラスを呼び出し、com/hualongdata/springstarter/data/repository/UserRepositoryImpl.java を参照してください。

アノテーションベースの依存性注入

Spring 開発では、依存性注入は非常に一般的に使用される機能です。プロパティベースのアノテーション注入は、Java と Scala の両方で同じです。ただし、コンストラクターベースの依存関係の注入は、Scala ではやや特殊です。コードは次のとおりです:

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

Scala では、単一のアノテーションがコンストラクターに作用するとき、メソッド呼び出しのような形式: @Autowired() が必要です。また、Scala では、メイン コンストラクターはクラス名の後の括弧内で定義する必要があるため、アノテーションはクラス名の後ろ、メイン コンストラクターの左括弧の前に配置する必要があります。

Scala では、注入されたコンポーネントをメイン コンストラクターで使用することをお勧めします。メイン コンストラクターには、注入されたコンポーネントへのプライベートな最終アクセス権もあります。同じ効果を得るには、より多くの Java コードが必要です:

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;
    }
}

ご覧のとおり、Scala バージョンのコードは少なく、より簡潔に見えます。

アノテーションパラメータ

配列パラメータ

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

Scalaでは、アノテーション付き配列パラメータに要素を1つだけ設定する場合、Javaのように文字列にすることはできず、配列を明示的に定義する必要があります。

パラメータ値は定数である必要があります

Scala では、アノテーションの特定のパラメータが低い値である場合、次のような形式で定数を使用する必要があります: @RequestMapping(Array(Constants.API_BASE + "/sign"))は違法です。 @RequestMapping(Array("/aip/sign"))

可変長パラメーター

Scala では、可変長パラメーターはアスタリスク (*) で定義され、コードは次のとおりです:

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

ただし、Scala のデフォルト実装の値の型は Seq[Any] であり、Java の変数パラメーターの型は実際には配列 (String[]) であるため、定義された変数パラメーターは Java ではアクセスできません。この問題を解決するのは非常に簡単です。関数定義の前に scala.annotation.varargs アノテーションを追加して、Scala に Java 実装を使用して可変長パラメーターを実装するように強制します。

コレクションライブラリ

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。