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🚀 Scala 是什麼 Why Scala

Scala 的設計目標之一，是用更精鍊、表達力更高的方式，來同時支援 OOP 與 FP。Scala 3 的語法與語言設計也經過重新整理，使其更清楚、更容易理解，非常適合想學習現代編程風格的開發者。

🧱 物件導向

支援類別、物件、繼承、特質（Traits），適合大型系統建模。

🧮 函數式編程

鼓勵不可變資料、純函式、高階函式與模式比對。

☕ JVM 生態整合

可直接使用 Java 函式庫，適合後端、資料處理、分散式系統。

適合誰？
如果你已經有 Java、Python、JavaScript、Kotlin 等語言基礎，Scala 會是一個很好的進階選擇。

🛠️ 開發環境

學習 Scala 最常見的方式有：

安裝 JDK
使用 scala-cli 執行單檔程式
使用 sbt 管理專案
搭配 VS Code / IntelliJ IDEA

第一個 Scala 程式

Scala 3@main def hello(): Unit =
  println("Hello, Scala!")

重點：Scala 3 提供 @main 作為程式進入點，讓撰寫命令列程式更簡潔。

✍️ 基礎語法

1. 單行輸出

輸出println("Scala 很適合寫資料處理與後端服務")

2. 註解

註解// 這是單行註解

/*
  這是多行註解
*/

3. 縮排風格

Scala 3 支援更現代的縮排寫法，某些情況下可以省略大括號，使程式看起來更乾淨。

if 範例val score = 88

if score >= 60 then
  println("及格")
else
  println("不及格")

注意：你也可以使用傳統大括號寫法，但 Scala 3 的縮排風格更常見於新教學與新專案。

📦 型別與變數

val 與 var

val 用於不可變值，var 用於可重新指定的新值。Scala 鼓勵優先使用 val，這有助於降低錯誤並更貼近函數式思維。

變數val name: String = "Scala"
var age: Int = 20

age = 21
println(s"$name 語言年齡示意：$age")

常見型別

型別	說明	範例
`Int`	整數	`123`
`Double`	浮點數	`3.14`
`Boolean`	布林值	`true` / `false`
`String`	字串	`"Hello"`
`Unit`	類似「沒有回傳值」	通常用在只做副作用的函式

型別推導

推導val price = 99.9      // Scala 推導為 Double
val isOpen = true     // Scala 推導為 Boolean
val title = "Scala"   // Scala 推導為 String

Scala 具有良好的型別推導能力，因此很多時候你可以不明寫型別，但在 API 設計或教學中，適度標示型別仍很重要。

🔀 流程控制

if / else

條件判斷val temperature = 30

val message =
  if temperature >= 28 then "天氣偏熱"
  else "天氣舒適"

println(message)

for 迴圈

forfor i <- 1 to 5 do
  println(s"第 $i 次執行")

while 迴圈

whilevar count = 3
while count > 0 do
  println(count)
  count -= 1

match 表達式

matchval level = 2

val result = level match
  case 1 => "初級"
  case 2 => "中級"
  case 3 => "高級"
  case _ => "未知"

println(result)

🧠 函式與方法

定義函式

函式def add(a: Int, b: Int): Int =
  a + b

println(add(3, 5))

無參數函式

無參數def greet(): Unit =
  println("歡迎來到 Scala 世界")

greet()

預設參數

預設值def welcome(name: String = "學員"): String =
  s"你好，$name"

println(welcome())
println(welcome("小明"))

高階函式

高階函式可以接收函式作為參數，或回傳函式。

高階函式def operate(x: Int, y: Int, fn: (Int, Int) => Int): Int =
  fn(x, y)

val sum = operate(10, 20, (a, b) => a + b)
val max = operate(10, 20, (a, b) => if a > b then a else b)

println(sum)
println(max)

🧺 集合操作

Scala 的集合 API 很強大，常見包含 List、Vector、Set、Map。搭配 map、filter、foreach、fold 等方法，可以快速完成資料轉換。

List 基礎

Listval nums = List(1, 2, 3, 4, 5)

val doubled = nums.map(_ * 2)
val evenNums = nums.filter(_ % 2 == 0)
val total = nums.sum

println(doubled)   // List(2, 4, 6, 8, 10)
println(evenNums)  // List(2, 4)
println(total)     // 15

Map 基礎

Mapval scores = Map("Amy" -> 90, "Bob" -> 75, "Cindy" -> 88)

println(scores("Amy"))
println(scores.get("David")) // None

for-comprehension

Scala 提供 for ... yield 的簡潔語法，用來表達序列轉換與組合，常被視為比多層 map/flatMap 更易讀的寫法之一。

for yieldval data = List(1, 2, 3, 4, 5)

val squares =
  for n <- data if n % 2 == 1
  yield n * n

println(squares) // List(1, 9, 25)

🏗️ 物件導向與 Case Class

類別與物件

class / objectclass Person(val name: String, var age: Int):
  def introduce(): String =
    s"我是 $name，今年 $age 歲"

object PersonApp:
  def run(): Unit =
    val p = Person("小華", 25)
    println(p.introduce())

Case Class

Case class 很適合用來描述不可變資料模型，像是訂單、使用者、商品、事件等。官方文件也特別指出，它非常適合搭配模式比對使用。

case classcase class User(name: String, age: Int)

val user1 = User("Amy", 28)
val user2 = user1.copy(age = 29)

println(user1)
println(user2)

自動生成建構與解構支援

適合不可變資料

方便搭配 match

🧩 模式比對 Pattern Matching

模式比對是 Scala 很重要的語言特性。它不只是像傳統 switch 那樣做分支判斷，還能在匹配成功時，直接把資料拆解出來，因此在處理 case class、集合與代數資料型別時非常好用。

基本範例

基本 matchval x: Int = 1

val text = x match
  case 0 => "zero"
  case 1 => "one"
  case _ => "other"

println(text)

搭配 Case Class

case class + matchcase class Book(title: String, price: Int)

def label(book: Book): String =
  book match
    case Book(title, price) if price >= 500 =>
      s"$title 是高價書"
    case Book(title, _) =>
      s"$title 是一般書"

println(label(Book("Scala 入門", 680)))
println(label(Book("FP 簡介", 320)))

為什麼模式比對重要？

因為它讓「條件判斷 + 資料拆解」一次完成，能讓程式碼更簡潔、更安全，也更容易擴充。

⏳ Future 與非同步處理

在 Scala 中，Future 可以被理解成「未來某個時間才會拿到的值」。它很適合處理像是 API 請求、資料庫存取、背景運算等較慢的工作，讓程式不必卡住等待，而能繼續做其他事。

Futureimport scala.concurrent.Future
import scala.concurrent.ExecutionContext.Implicits.global

def fetchData(): Future[String] =
  Future {
    Thread.sleep(1000)
    "資料載入完成"
  }

@main def futureDemo(): Unit =
  fetchData().foreach(result => println(result))
  println("主程式先繼續往下執行")

觀念重點：
Future 預設偏向非阻塞思維，通常會搭配 callback 或組合器操作結果，而不是一直等待結果完成。

💡 範例應用

範例 1：學生成績等級判斷

應用例def grade(score: Int): String =
  score match
    case s if s >= 90 => "A"
    case s if s >= 80 => "B"
    case s if s >= 70 => "C"
    case s if s >= 60 => "D"
    case _ => "F"

println(grade(86))

應用到：函式、條件判斷、match。

範例 2：待辦事項資料模型

應用例case class Todo(id: Int, title: String, done: Boolean)

val todos = List(
  Todo(1, "學習 Scala 基礎", true),
  Todo(2, "練習集合操作", false),
  Todo(3, "完成小專案", false)
)

val pendingTitles =
  todos
    .filter(!_.done)
    .map(_.title)

println(pendingTitles)

應用到：case class、List、filter、map。

範例 3：字串詞頻統計

應用例val text = "scala is simple and scala is powerful"

val counts =
  text.split(" ")
      .groupBy(identity)
      .view
      .mapValues(_.length)
      .toMap

println(counts)

應用到：字串切割、groupBy、Map 統計。

範例 4：簡單訂單總價

應用例case class Item(name: String, price: Int, qty: Int)

val cart = List(
  Item("鍵盤", 1200, 1),
  Item("滑鼠", 800, 2)
)

val total = cart.map(item => item.price * item.qty).sum
println(s"總金額：$total")

應用到：資料建模、map、sum。

學習建議： 先把每個範例手打一次，再嘗試自行改成不同題目，例如：圖書清單、購物車、成績單、投票統計。

📝 Scala 小測驗

作答後按下「批改測驗」，系統會立即顯示分數與學習建議。

1. 在 Scala 中，哪一個關鍵字通常用來宣告不可變值？

a. var b. val c. let d. const

2. 下列哪一個最適合描述 Scala 的特性？

a. 只能做前端樣式設計 b. 只支援物件導向，不支援函數式 c. 同時支援物件導向與函數式編程 d. 只能在瀏覽器執行

3. 哪一段語法是 Scala 的模式比對入口？

a. switch ... case b. if ... then ... match c. select ... from d. value match case ...

4. 哪個集合操作會把每個元素轉換成新值？

a. map b. find c. exists d. head

5. Future 最適合用在哪種場景？

a. 只顯示固定文字 b. 非同步處理較慢的工作，如 API 或資料庫 c. 替代所有 Int 型別 d. 專門畫圖表

6. Case class 的常見用途是什麼？

a. 只用來寫 CSS 樣式 b. 只拿來定義 while 迴圈 c. 建模不可變資料，並搭配模式比對 d. 用來宣告 HTML 元素

查看測驗重點整理

val：不可變值
Scala：同時支援 OOP 與 FP
match：模式比對核心
map：元素轉換
Future：非同步結果容器
case class：資料建模與模式比對好夥伴

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Scala 是一種結合物件導向與函數式編程的現代語言，擁有靜態型別、安全的型別系統，以及與 JVM 生態系高度相容的優勢。這個教學網站以 Scala 3 為核心，從入門語法一路帶你走到集合操作、模式比對、非同步處理與實用範例。