Scala介绍
强大的编程语言
Scala 是一门非常强大的语言,它允许用户使用命令和函数范式进行编写代码,因此,编程时你可以使用常用的命令式语句,就像我们使用 C、Java、PHP 以及很多其他语言一样,而且,你也可以使用类似 Lisp 语言中函数式语句,还有,你可以混合使用这两种风格的语句,就像 Ruby 或 Groovy。 Scala 几乎支持函数语言中所有已知的功能,比如,模式匹配(Pattern matching)、延迟初始化(Lazy initialization)、偏函数(Partial Function)、不变性(Immutability),等等...即是说,认识到这样一个事实是非常重要的:Scala 的强大源自它对函数范式的支持,而后者令 Scala 成为一种高等级(high-level)的编程语言。对于高等级的编程语言,你只需关注 what(做什么)而不是如何做(how)。
面向对象特性[编辑]
Scala是一种纯面向对象的语言,每一个值都是对象。对象的数据类型以及行为由类和特质描述。类抽象机制的扩展有两种途径。一种途径是子类继承,另一种途径是灵活的混入机制。这两种途径能避免多重继承的种种问题。
函数式编程[编辑]
Scala也是一种函数式语言,其函数也能当成值来使用。Scala提供了轻量级的语法用以定义匿名函数,支持高阶函数,允许嵌套多层函数,并支持柯里化。Scala的case class及其内置的模式匹配相当于函数式编程语言中常用的代数类型。
高效
Scala 是一种高效的编程语言,实际上,根据最新的 benchmark 性能测试,它几乎和 Java 一样快捷。在 JVM 上实现的 Scala 代码,可以编译为字节码,在这一过程中,代码通过优化阶段进行编译。
下面,让我们看一个 Java 示例:
int [] x = { 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 }; ArrayList res = new ArrayList(); for ( int v : x) { if (v % 2 == 1 ) res.add( new Integer(v)); } |
Scala代码:
val x = Array( 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ) val res = x filter ( _ % 2 == 1 ) //过滤奇数值 val res 2 = x filter ( _ % 2 == 0 ) //过滤偶数值 |
我们可以看到,相对于上文中的 Java 代码段,这段代码更加简洁,而且具有更好的可读性。
可扩展
Scala 语言本身的名字 Scala 来自 Scalable(可扩展的)一词,这意味着这种语言可以按照用户的需求进行扩展。因此,从根本上来讲,用户可以添加新的类型和控制结构。比如,我想要添加一个简单的“loop”控制结构:
// 一个简单的构建
def loop(range : Range)(op : Int = > Unit) { range foreach (op) } loop( 1 to 5 ) { println } // 1 2 3 4 5 loop( 1 to 5 ) { x = > if (x % 2 == 0 ) println(x) } // 2 4 |
不过,Scala 之所以是可扩展的,在于互相关联的两点:它是真正的面向对象的语言和真正的函数式语言。
面向对象
Scala 中每个事物都是对象(对象的方法除外),因此,没有必要对基本(primitive)类型或引用类型进行区分,这就是所谓的:统一对象模型(Uniform Object Model)。但是,正如我之前在优化流程中所提到的,值类型对象被转换为 Java 基本类型,因此不必担心性能的问题。其内部还包含为类方法分组的单件对象(Singleton object)。
◆所有操作都是方法调用,+ - * ! / 都是方法,因此,没有必要进行操作符重载。
函数式语言
函数式语言具有很多特点,不过在扩展性这一语境中,我们所关心的是两个事实:
◆函数是第一等级(first-class)的值
这表示用户可以将函数作为值传递,也可以作为值返回。这样可以获得简洁而具有可读性的代码,正如上文中作为示例的过滤代码段。
◆纯函数(pure function)
Scala 支持没有副作用的纯函数,这意味着:如果你的输入相同,那么输出结果也总是相同。这样能够让代码更为安全,对代码测试也更为方便。
更佳的并行模型
当涉及到线程这一问题时,Scala 支持传统的 shared data 模型。但是,使用这种模型较长一段时间之后,许多人发现使用这种模型编写代码,非常难以实现以及进行测试。你总是需要考虑死锁问题和竞争条件。因此,Scala 提供了另一个称为 Actor 的并行模型,其中,actor 通过它的收件箱来发送和接收非同步信息,而不是共享数据。这种方式被称为:shared nothing 模型。一旦你不再顾虑共享数据的问题,也就不必再为代码同步和死锁问题而头痛。
被发送信息的不变性本质以及 actor 中串行处理,这两者使得对于并行的支持更为简便。
静态类型
◆使用静态类型语言编写的代码更加健壮(robust)
对于动态类型语言,你需要编写更多的测试代码来检查类型,而在静态类型语言中,你可以将这些问题交给编译器处理。
◆使用静态类型语言编写的代码过于严格和冗长
Scala 具有一个灵活的类型系统,并且可能是这一类型中最好的。很多情况下,如果你没有指定类型,这一系统将能够对类型进行推断。
例如,你可以这样编写代码:
val list : List[String] = List( "one" , "two" , "three" ) val s : String = "Hello World!" |
但你也可以这样编写代码:
val list = List( "one" , "two" , "three" ) val s = "Hello World!" |
模式匹配
模式匹配究竟是用来做什么的?它让你可以将一个值对多种情况(case)进行匹配,有点类似 Java 中的分支(switch)语句。但它不是仅仅匹配数字(这是分支语句的作用),而是用户能够对本质上为对象创建形式(creation form)的事物进行匹配。
x match { case Address(Name(first, last), street, city, state, zip) = > println(last + ", " + zip) case _ = > println( "not an address" ) // 缺省情况 } |
对于第一种情况,模式 Name(first, last) 嵌套在模式 Address(…) 中。 其中的 last 值,被传递到 Name 构造函数,然后进行提取,因此在箭头右侧的表达式中是可用的。
学习型语言
在 Scala 的学习过程中,遇到新的技术术语,比如 Function literal(文本函数)、Referentially transparent(引用透明度)、Partial function(偏函数)、Currying(科里华),还有很多其他术语。
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