Scala面试问题

教程
Scala

在阅读本帖子之前，请先阅读我的上一篇帖子，“Scala基础面试问题与答案”，以获取关于Scala语言的基本知识。在这篇帖子中，我们将讨论一些更多对于经验丰富的Scala开发人员有用的Scala面试问题。注意：由于此列表已经非常庞大，我将发布另一篇帖子，其中包含剩余的问题和答案。请参考该帖子：“Scala中级和高级面试问题与答案”

Scala面试问题

在这个部分，我们将列出所有Scala中级面试问题，然后在下一个部分中详细讨论它们。

  1. 什么是主构造函数？Scala中的辅助构造函数是什么？
  2. Scala中辅助构造函数的用途是什么？请解释在Scala中定义辅助构造函数时要遵循的规则。
  3. 数组和ArrayBuffer在Scala中有什么区别？
  4. 什么是样例类？什么是样例对象？样例类的优点是什么？
  5. 样例对象和对象（普通对象）之间有什么区别？
  6. 与普通类相比，Case类有哪些主要优势或好处？
  7. Scala中isInstanceOf和asInstanceOf方法的用法是什么？Java中是否有类似的概念？
  8. 如何证明默认情况下Case对象是可序列化的而普通对象不是？
  9. Scala中Array和List的区别是什么？
  10. “val”和“lazy val”在Scala中有什么区别？什么是Eager Evaluation？什么是Lazy Evaluation？
  11. equals方法与==在Scala中的关系是什么？区分Scala的==和Java的==运算符？
  12. Scala的内部类和Java的内部类的区别是什么？
  13. 什么是Diamond Problem？Scala如何解决Diamond Problem？
  14. 为什么Scala没有“static”关键字？这个决定的主要原因是什么？
  15. “object”关键字在Scala中的用途是什么？如何在Scala中创建单例对象？
  16. 如何使用object关键字定义工厂方法？在object中定义工厂方法有什么用处？
  17. Scala中的apply方法是什么？unapply方法是什么？apply和unapply方法在Scala中有什么区别？
  18. 在Scala中，在不使用‘new’关键字创建类的实例时，它是如何在底层工作的？什么时候我们会采用这种方法？
  19. 我们如何在Scala中声明私有主构造函数？如何在Scala中调用私有主构造函数？
  20. 1. 伴生对象是否可以访问其伴生类的私有成员？

  21. 2. Scala中关于两个分离关键字class和object的主要设计决策是什么？如何在Scala中定义实例成员和静态成员？

  22. 3. 在Scala中，对象是什么？它是一个单例对象还是类的实例？

  23. 4. 在Scala中，什么是伴生对象？什么是伴生类？伴生对象在Scala中的用途是什么？

  24. 5. 如何在Scala中实现接口？

  25. 6. Scala中的Range是什么？如何在Scala中创建一个Range？

  26. 7. 在Scala中，类型Nothing有多少个值？

  27. 8. 在Scala中，类型Unit有多少个值？

  28. 9. Scala中的Range是什么？如何在Scala中创建一个Range？

  29. 10. 在函数式编程中，函数和过程之间有什么区别？

  30. 11. Scala的辅助构造函数和Java的构造函数之间有哪些主要区别？

  31. 12. 在Scala的for-comprehension结构中，’yield’关键字有什么用处？

  32. 13. 在Scala的for-comprehension结构中，什么是guard？

  33. 14. Scala如何比Java 8更自动且更容易地解决继承菱形问题？

  34. 15. 在Scala中，模式匹配遵循哪种设计模式？在Java中，’isinstanceof’运算符遵循哪种设计模式？

Scala 面试问题与答案

在这一部分中，我们将挑选上述列表中的每个问题，并结合适当的示例（如果需要），进行详细讨论。如果您想深入了解这些概念并带有示例，请查看我之前在 Scala 教程部分的帖子。

什么是主构造函数？Scala 中的辅助构造函数是什么？Scala 中辅助构造函数的目的是什么？Scala 中是否可以重载构造函数？

Scala 有两种类型的构造函数：

  • 主构造函数
  • 辅助构造函数

主构造函数 在 Scala 中，主构造函数是与类定义本身一起定义的构造函数。每个类必须有一个主构造函数：可以是带参数的构造函数或无参数的构造函数。示例：-

class Person

以上的`Person`类具有一个零参数、无参数或无参主构造函数，用于创建该类的实例。

class Person (firstName: String, lastName: String)

以上的`Person`类还具有一个带两个参数的主构造函数，用于创建该类的实例。辅助构造函数也被称为次要构造函数。我们可以使用‘def’和‘this’关键字声明次要构造函数，如下所示：

class Person (firstName: String, middleName:String, lastName: String){
  def this(firstName: String, lastName: String){
      this(firstName, "", lastName)
  }
}

Scala中辅助构造函数的用途是什么？请解释在Scala中定义辅助构造函数时需要遵循的规则。

在Scala中，辅助构造函数的主要目的是重载构造函数。与Java类似，我们可以提供各种类型的构造函数，以便用户根据需求选择合适的构造函数。辅助构造函数规则：

  • 它们类似于方法。与方法一样，我们应该使用‘def’关键字来定义它们。
  • 我们应该对所有辅助构造函数使用相同的名称‘this’。
  • 每个辅助构造函数应该以对先前定义的另一个辅助构造函数或主构造函数的调用开始，否则将导致编译时错误。
  • 每个辅助构造函数应该使用不同的参数列表：可以是按数量，也可以是按类型。
  • 辅助构造函数不能调用超类构造函数。它们只能通过主构造函数调用它们。
  • 所有辅助构造函数都必须直接或间接地通过其他辅助构造函数调用它们的主构造函数。

注意：- 如果您想了解Scala的构造函数，请参考我的Scala帖子：主构造函数和辅助构造函数。

Scala中Array和ArrayBuffer之间有什么区别？

Scala中Array和ArrayBuffer的区别：

  • Array是固定大小的数组。一旦创建就无法更改其大小。
  • ArrayBuffer是可变大小的数组。它可以动态增加或减少大小。
  • Array类似于Java的基本数组。
  • ArrayBuffer类似于Java的ArrayList。

什么是案例类？什么是案例对象？案例类的优势是什么？

案例类是使用“case class”关键字定义的类。案例对象是使用“case object”关键字定义的对象。由于有了“case”关键字，我们将获得一些好处，可以避免样板代码。我们可以在不使用“new”关键字的情况下创建案例类对象。默认情况下，Scala编译器为所有构造函数参数添加“val”前缀。这就是为什么在没有使用val或var的情况下，案例类的构造函数参数将变为类成员的原因，这对于普通类是不可能的。案例类的优势：

  • 默认情况下，Scala编译器添加了toString、hashCode和equals方法。我们可以避免编写这些样板代码。
  • 默认情况下，Scala编译器添加了伴随对象，具有apply和unapply方法，因此我们不需要使用new关键字来创建案例类的实例。
  • 默认情况下，Scala编译器还添加了copy方法。
  • 我们可以在模式匹配中使用案例类。
  • 默认情况下，案例类和案例对象是可序列化的。

案例对象和普通对象之间有什么区别？

  • 普通对象是使用“object”关键字创建的。默认情况下，它是一个单例对象。
object MyNormalObject
  • 案例对象是使用“case object”关键字创建的。默认情况下，它也是一个单例对象。
case object MyCaseObject
  • 默认情况下，案例对象会获得toString和hashCode方法。但普通对象不能。
  • 默认情况下，案例对象是可序列化的。但普通对象不是。

与普通类相比，案例类的主要优势或好处有哪些？

以下是案例类相对于普通类的主要优势或好处：

  • 通过自动添加一些有用的方法，避免了大量的样板代码。
  • 默认情况下，支持不可变性，因为其参数是 ‘val’。
  • 在模式匹配中易于使用。
  • 无需使用 ‘new’ 关键字来创建案例类的实例。
  • 默认情况下，支持序列化和反序列化。

Scala中的isInstanceOf和asInstanceOf方法的用途是什么？Java中是否有类似的概念？

isInstanceOf和asInstanceOf方法都定义在Any类中。因此，不需要导入任何类或对象即可获取这些方法。“isInstanceOf”方法用于测试对象是否是给定类型。如果是，则返回true。否则返回false。

   scala> val str = "Hello"
   
   scala>str.isInstanceOf[String]
   res0: Boolean = false

“asInstanceOf”方法用于将对象强制转换为给定类型。如果给定的对象和类型是同一类型，则将其转换为给定类型。否则，它会抛出java.lang.ClassCastException异常。

 scala> val str = "Hello".asInstanceOf[String]
 str: String = Hello

在Java中，“instanceof”关键字类似于Scala的“isInstanceOf”方法。在Java中，以下类型的手动类型转换类似于Scala的“asInstanceOf”方法。

AccountService service = (AccountService)
 context.getBean("accountService");

如何证明默认情况下，Case Object是可序列化的，而普通对象则不是？

是的，默认情况下，案例对象是可序列化的。但普通对象不是。我们可以通过使用 isInstanaceOf 方法来证明这一点，如下所示：

scala> object MyNormalObject
defined object MyNormalObject

scala> MyNormalObject.isInstanceOf[Serializable]
res0: Boolean = false

scala> case object MyCaseObject
defined object MyCaseObject

scala> MyCaseObject.isInstanceOf[Serializable]
res1: Boolean = true

Scala 中数组和列表的区别？

  • 数组始终是可变的，而列表始终是不可变的。
  • 一旦创建，我们可以更改数组的值，但无法更改列表对象。
  • 数组是固定大小的数据结构，而列表是可变大小的数据结构。列表的大小会根据我们在其上执行的操作自动增加或减少。
  • 数组是不变的，而列表是协变的。

注意：- 如果您不确定不变和协变，请阅读我关于 Scala 面试问题的下一篇文章。

在 Scala 中“val”和“lazy val”之间有什么区别？什么是急切求值？什么是惰性求值？

正如我们在我的基本 Scala 面试问题中讨论的，“val”表示值或常量，用于定义不可变变量。程序评估有两种类型：

  • 急切评估
  • 惰性评估

急切评估意味着无论客户端是否使用该程序，都在编译时或程序部署时评估程序。惰性评估意味着在运行时按需评估程序，这意味着当客户端访问该程序时才对其进行评估。 “val” 和 “lazy val” 之间的区别在于，”val” 用于定义急切评估的变量，而 “lazy val” 也用于定义变量，但它们是惰性评估的。

Scala 中 equals 方法和 == 之间的关系是什么？区分 Scala 的 == 和 Java 的 == 运算符？

在 Scala 中，我们不需要调用 equals() 方法来比较两个实例或对象。当我们使用 == 比较两个实例时，Scala 会自动调用该对象的 equals() 方法。Java 的 == 运算符用于检查引用相等性，即两个引用是否指向同一个对象。Scala 的 == 用于检查实例相等性，即两个实例是否相等。

Scala内部类和Java内部类之间的区别？

在Java中，内部类与外部类相关联，即内部类是外部类的成员。与Java不同，Scala对外部类和内部类之间的关系处理方式不同。Scala的内部类与外部类对象相关联。

什么是菱形问题？Scala如何解决菱形问题？

A Diamond Problem is a Multiple Inheritance problem. Some people calls this problem as Deadly Diamond Problem. In Scala, it occurs when a Class extends more than one Traits which have same method definition as shown below. Unlike Java 8, Scala solves this diamond problem automatically by following some rules defined in Language. Those rules are called “Class Linearization”. Example:-

trait A{   
  def display(){ println("From A.display")  }
}
trait B extends A{ 
  override def display() { println("From B.display") }
}
trait C extends A{ 
  override def display() { println("From C.display") }
}
class D extends B with C{ }

object ScalaDiamonProblemTest extends App {
    val d = new D
    d display
}

这里的输出是从特质C的“From C.display”形式输出的。Scala编译器从右向左读取“extends B with C”，并从最左边的特质C中获取“display”方法的定义。注意：请参阅我的帖子“深入了解Scala特质”以获得清晰的解释。

为什么Scala没有“static”关键字？这个决定的主要原因是什么？

正如我们所知，Scala 根本没有 “static” 关键字。这是由 Scala 团队做出的设计决定。做出这个决定的主要原因是为了使 Scala 成为一种纯面向对象的语言。”static” 关键字意味着我们可以在不创建对象或不使用对象的情况下访问该类的成员。这与面向对象的原则完全相悖。如果一种语言支持 “static” 关键字，那么这种语言就不是纯面向对象的语言。例如，Java 支持 “static” 关键字，因此它不是一种纯面向对象的语言。但是 Scala 是一种纯面向对象的语言。

“object” 关键字在 Scala 中的用途是什么？如何在 Scala 中创建单例对象？

在 Scala 中，”object” 关键字用于以下目的：

  • 它用于在 Scala 中创建单例对象。
object MySingletonObject

在这里，MySingletonObject 会自动成为单例对象。- “object” 关键字用于定义可执行的 Scala 程序，即可执行的 Scala 程序。

object MyScalaExecutableProgram{   
   def main(args: Array[String]){
       println("Hello World")
   }
}

当我们在对象中定义 main 方法（与 Java 中的 main() 方法相同）时，它会自动成为可执行的 Scala 程序。- 它用于定义静态成员，如静态变量和静态方法，而无需使用 ‘static’ 关键字。

object MyScalaStaticMembers{ 
  val PI: Double = 3.1414  
  def add(a: Int, b: Int) = a + b
}

通过定义 PI 变量和添加方法为静态成员，它们将成为静态成员。这意味着我们可以在不创建单独对象的情况下调用它们，就像 MyScalaStaticMembers.add(10, 20)。它用于定义工厂方法。请参阅关于此的我的下一个问题。

如何使用 Scala 中的对象关键字定义工厂方法？在对象中定义工厂方法的用途是什么？

在 Scala 中，我们使用 ‘object’ 关键字来定义工厂方法。Scala 中这些工厂方法的主要目的是避免使用 ‘new’ 关键字。在不使用 ‘new’ 关键字的情况下，我们可以创建对象。要定义工厂方法：我们可以使用 apply 方法在 Scala 中定义工厂方法。如果我们有主构造函数和多个辅助构造函数，那么我们需要定义多个 apply 方法，如下所示。

class Person(val firstName: String, val middleName: String, val lastName: String){
  def this(firstName: String, lastName: String){
    this(firstName,"",lastName)
  }
}
object Person{
  def apply(val firstName: String, val middleName: String, val lastName: String) 
        = new Person(firstName,middleName,lastName)

  def apply(val firstName: String, val lastName: String) 
        = new Person(firstName, lastName)
}

现在我们可以创建 Person 对象，而无需使用 new 关键字，或者根据您的喜好使用 new 关键字。

val p1 = new Person("Scala","Java")
or 
val p1 = Person("Scala","Java")

Scala 中的 apply 方法是什么？Scala 中的 unapply 方法是什么？Scala 中 apply 和 unapply 方法之间有什么区别？

在 Scala 中，apply 和 unapply 方法扮演着非常重要的角色。它们在 Play Framework 中将表单数据与模型数据进行映射和反映射时也非常有用。简单来说，

  • apply 方法：用于从其组件组成或装配对象。
  • unapply 方法：用于将对象分解或解组成其组件。

Scala 的 apply 方法：它用于使用其组件组成对象。假设我们想创建一个 Person 对象，然后使用 firstName 和 laststName 两个组件来组成 Person 对象，如下所示。

class Person(val firstName: String, val lastName: String)

object Person{
  def apply(firstName: String, lastName: String) 
        = new Person(firstName, lastName)
}

Scala 的 unapply 方法：它用于将对象分解为其组件。它遵循 apply 方法的逆过程。假设我们有一个 Person 对象，那么我们可以将此对象分解为其两个组件：firstName 和 laststName，如下所示。

class Person(val firstName: String, val lastName: String)

object Person{
  def apply(firstName: String, lastName: String) 
        = new Person(firstName, lastName)

    def unapply(p: Person): (String,String) 
        = (p.firstName, p.lastName)
}

在Scala中，当我们创建一个类的实例而不使用’new’关键字时，它是如何在底层工作的？我们什么时候会选择这种方法？如何在Scala中声明私有构造函数？

在Scala中，当我们创建一个类的实例而不使用’new’关键字时，内部会调用相应的伴生对象中可用的apply方法。这里的”相应的apply方法”是指与参数匹配的方法。我们什么时候会选择这个选项：当我们需要提供私有构造函数并且希望避免使用’new’关键字时，我们可以仅实现具有相同参数集的apply方法，允许我们的类用户在不使用new关键字的情况下创建它。

在Scala中，我们如何声明私有主构造函数？如何在Scala中调用私有主构造函数？

在Scala中，我们可以非常容易地声明一个私有主构造函数。只需像定义常规主构造函数一样，并在类名之后和参数列表之前添加’private’关键字，如下所示：

class Person private (name: String)
object Person{
 def apply(name: String) = new Person(name)
}

由于这是一个私有构造函数，我们无法从外部调用它。我们应该提供一个工厂方法（即apply方法），如上所示，并间接使用该构造函数。

在Scala中，伴生对象能够访问其伴生类的私有成员吗？

通常，私有成员意味着只能在该类内部访问。但是Scala的伴生类和伴生对象提供了另一个特性。在Scala中，伴生对象可以访问其伴生类的私有成员，而伴生类可以访问其伴生对象的私有成员。

在Scala中，关于两个不同关键字class和object的主要设计决策是什么？我们如何在Scala中定义实例成员和静态成员？

在Scala中，我们使用class关键字来定义实例成员，使用object关键字来定义静态成员。Scala没有static关键字，但我们仍然可以使用object关键字来定义静态成员。这背后的主要设计决策是明确区分实例和静态成员，它们之间松散耦合。另一个主要原因是避免static关键字，这样Scala将成为一种纯面向对象的语言。

在Scala中，object是什么？它是一个单例对象还是类的实例？

与Java不同，Scala中的‘object’有两个含义。不要对此感到困惑，我会清楚地解释。在Java中，我们只有一个关于对象的含义，那就是“类的一个实例”。

  • 与Java类似，object的第一个含义是“类的一个实例”。
val p1 = new Person("Scala","Java")
or 
val p1 = Person("Scala","Java")
  • 第二个含义是在Scala中，”object”是一个关键字。它用于定义Scala可执行程序、伴生对象、单例对象等。

在Scala中，伴生对象是什么？伴生类又是什么？在Scala中伴生对象有什么用？

简而言之，如果一个Scala类和对象同名且在同一源文件中定义，那么该类称为“伴生类”，而该对象称为“伴生对象”。当我们使用Scala的“class”关键字创建一个类，并使用Scala的“object”关键字创建一个同名对象，并且它们在同一源文件中时，该类就被称为“伴生类”，该对象就被称为“伴生对象”。例如：Employee.scala

class Employee{ }
object Employee{ }

在Scala中，伴生对象的主要目的是定义apply方法，避免在创建该伴生类对象的实例时使用new关键字。

如何在Scala中实现接口？

正如我们从Java背景中了解的那样，我们使用接口来定义接触。然而，在Scala中并没有接口的概念。甚至，Scala也没有接口关键字。Scala有一个更强大和灵活的概念，即特质来实现这个目的。

在Scala中什么是Range？如何创建Scala中的Range？

Range是Scala中的惰性集合。Range是scala包中的一个类，就像`scala.Range`一样。它用于表示整数值的序列。它是一个有序的整数序列。例子：-

scala> 1 to 10
res0: scala.collection.immutable.Range.Inclusive = Range(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

scala> 1 until 10
res1: scala.collection.immutable.Range = Range(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

在Scala中类型为Nothing的值有多少个？

在Scala中，Nothing类型没有值，即为零。它没有任何值。它是所有值类和引用类的子类型。

在Scala中类型为Unit的值有多少个？

在Scala中，Unit类似于Java的void关键字。它用于表示“没有值存在”。它只有一个值，即()。

纯函数是什么？

A pure function is a function without any observable side-effects. That means it returns always same results irrespective how many times we call it with same inputs. A pure function always gives same output for the same inputs. For Example:-

scala> 10 + 20
res0: Int = 30
scala>
scala> 10 + 20
res0: Int = 30

这里的“+”是Int类中可用的纯函数。对于相同的输入10和30，它会给出相同的结果30，无论我们调用它多少次。

在FP中，函数和过程之间有什么区别？

两者都用于执行计算，但它们在函数式编程世界中有一个主要区别。函数是一个没有副作用的计算单元，而过程也是一个带有副作用的计算单元。

Scala的辅助构造函数和Java的构造函数之间的主要区别是什么？

Scala的辅助构造函数与Java的构造函数几乎相似，但有一些区别。与Java的构造函数相比，辅助构造函数有以下几点不同：

  • 辅助构造函数使用“this”关键字调用。
  • 所有辅助构造函数都以相同的名称“this”定义。在Java中，我们使用类名来定义构造函数。
  • 每个辅助构造函数必须以对先前定义的辅助构造函数或主构造函数的调用开始。
  • 我们使用‘def’关键字来定义辅助构造函数，就像定义方法/函数一样。在Java中，构造函数定义和方法定义是不同的。

在Scala的for-comprehension结构中，“yield”关键字有什么用？

我们可以在Scala的for-comprehension结构中使用‘yield’关键字。‘for/yield’用于迭代元素的集合，并生成相同类型的新集合。它不会更改原始集合，而是生成与原始集合类型相同的新集合。例如，如果我们使用‘for/yield’结构来迭代一个List，那么它只会生成一个新的List。

scala> val list = List(1,2,3,4,5)
list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> for(l <- list) yield l*2
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8, 10)

Scala的for-comprehension结构中的guard是什么？

在Scala中，for-comprehension结构有一个if子句，用于编写条件以过滤一些元素并生成新的集合。这个if子句也被称为“Guard”（卫语句）。如果该guard为true，则将该元素添加到新集合中。否则，它不会将该元素添加到原始集合中。示例： For-comprehension的Guard用于生成仅包含偶数的新集合。

scala> val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10)

scala> for(l <- list if l % 2 =0 ) yield l
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8, 10)

Scala是如何比Java 8更自动更轻松地解决继承菱形问题的？

如果我们在Java 8中使用带有默认方法的接口，将会遇到继承菱形问题。在Java 8中，开发者必须手动解决这个问题。它不提供此问题的默认或自动解决方案。在Scala中，尽管使用Traits会遇到相同的问题，但Scala非常聪明，通过使用类线性化概念自动解决继承菱形问题。

在Scala中，模式匹配遵循哪种设计模式？在Java中，’isinstanceof’运算符遵循哪种设计模式？

在Scala中，模式匹配遵循访问者设计模式。同样，Java的’isinstanceof’运算符也遵循访问者设计模式。关于“Scala中级面试问题和答案”就是这些。在我的后续帖子中，我们将讨论一些高级Scala面试问题和答案。如果你喜欢我的帖子或有任何问题/建议，请给我留言。

Source:
https://www.digitalocean.com/community/tutorials/scala-interview-questions