Scala (язык программирования)

Материал из Seo Wiki - Поисковая Оптимизация и Программирование

Мультипарадигмальный: функциональный, объектно-ориентированный, императивный </td></tr><tr><th style="padding:3px">Появился в:</th><td class="" style="padding:3px"> 2003 г. </td></tr><tr><th style="padding:3px">Автор(ы):</th><td class="" style="padding:3px"> Martin Odersky </td></tr><tr><th style="padding:3px">Последняя версия:</th><td class="" style="padding:3px"> 2.7.7 (28 октября 2009) </td></tr><tr><th style="padding:3px">Типизация данных:</th><td class="" style="padding:3px"> статическая, строгая, inferred, structural </td></tr><tr><th style="padding:3px">Испытал влияние:</th><td class="" style="padding:3px"> Java, Pizza,^[1] Haskell, Erlang, Standard ML,C#, Objective Caml, Smalltalk, Scheme </td></tr> </table>

Scala — мультипарадигмальный язык программирования, спроектированный кратким и типобезопасным для простого и быстрого программирования. В нем органично сочетаются возможности функционального и объектно ориентированного программирования. Основной целью разработки был язык, обладающий хорошей поддержкой компонентного ПО.

[править] История

Язык был создан в 2001—2004 годах в Лаборатории методов программирования EPFL. Он стал результатом исследований, направленных на разработку улучшенной языковой поддержки компонентного ПО. За основу при разработке языка были взяты 2 идеи:

1. Язык программирования компонентного ПО должен быть масштабируемым в том смысле, что должна быть возможность с помощью одних и тех же концепций описать как маленькие, так и большие части. Поэтому внимание было сконцентрировано на механизмах абстракции, композиции и декомпозиции вместо введения большого количества примитивов, которые могут быть полезными только на каком-то одном уровне масштабирования.
2. Масштабируемая поддержка компонентов может быть предоставлена языком программирования, унифицирующим и обобщающим объектно-ориентированное и функциональное программирование. Некоторые из основных технических новшеств Scala — это концепции, представляющие собой сплав этих парадигм программирования. В статически типизированных языках, к которым относится Scala, эти парадигмы до сих пор были почти полностью разделены.

Scala была выпущена для общего пользования на платформе JVM в январе 2004 года и на платформе .NET в июне 2004 года. Планируется продолжить работу над формализацией ключевых аспектов языка и над разработкой оптимизаций, выполняемых компилятором.

[править] Истоки дизайна

На дизайн Scala оказали влияние многие языки и исследовательские работы. Следующее перечисление включает часть работ.

Конечно, Scala впитала значительное число концепций и синтаксических соглашений Java и C#. Способ выражения свойств во многом заимствован из Sather. Из Smalltalk взята концепция унифицированной объектной модели. Из Beta пришла идея, что всё, включая классы, должно допускать вложенность. Абстрактные типы в Scala очень похожи на абстрактные типы сигнатур в SML и OCaml, обобщенные в контексте полноценных компонентов. В некотором смысле Scala — это продолжение работы Pizza. Как и Pizza, Scala компилируется под Java VM, добавляя функции высшего порядка, сопоставление с образцом, конструкции, которые исходно были созданы в сообществе функционального программирования. В то время как Pizza обратно совместима с Java, цель Scala — всего лишь возможность взаимодействия, так что у нее больше степеней свободы в дизайне. Ещё одна цель Scala — предоставить расширенные конструкции для абстракции и композиции компонентов — общая с несколькими недавними исследовательскими разработками.

[править] Ключевые аспекты языка

• Scala-программы во многом похожи на Java-программы, и могут свободно взаимодействовать с Java-кодом.
• Scala включает единообразную объектную модель — в том смысле, что любое значение является объектом, а любая операция — вызовом метода.
• Scala — это также функциональный язык в том смысле, что функции — это полноправные значения.
• В Scala включены мощные и единообразные концепции абстракций как для типов, так и для значений.
• Она содержит гибкие симметричные конструкции примесей для композиции классов и trait-ов.
• Она позволяет производить декомпозицию объектов путем сравнения с образцом.
• Образцы и выражения были обобщены для поддержки естественной обработки XML-документов.
• В целом, эти конструкции позволяют легко выражать самостоятельные компоненты, использующие библиотеки Scala, не пользуясь специальными языковыми конструкциями.
• Scala допускает внешние расширения компонентов с использованием видов (views)
• Есть поддержка структурных и экзистенциальных типов.
• На текущий момент Scala реализована на платформах Java и .NET.

[править] Объектно-ориентированный язык

В Scala используется чистая объектно-ориентированная модель, похожая на применяемую в Smalltalk: каждое значение — это объект, и каждая операция — это отправка сообщения. Например, сложение x+y интерпретируется как x.+(y), то есть как вызов метода + с аргументом x в качестве объекта-приёмника и y в качестве аргумента метода.

[править] Функциональный язык

Каждая функция — это значение. Язык предоставляет легковесный синтаксис для определения анонимных и карринговых функций. Каждая конструкция возвращает значение. Сопоставление с образцом естественно расширяется к обработке XML c помощью регулярных выражений.

[править] Повторное использование и адаптация

Каждая компонентная система с мощными конструкциями абстракции и композиции сталкивается с проблемой, когда дело доходит до интеграции подсистем, разработанных различными командами в разное время. Проблема состоит в том, что интерфейс компонентов, разработанных той или иной группой, часто не подходит клиентам, намеренным использовать этот компонент.

Scala представляет новую концепцию решения проблемы внешней расширяемости — виды (views). Они позволяют расширять класс новыми членами и trait-ами. Виды в Scala переводят в объектно-ориентированное представление используемые в Haskell классы типов. В отличие от классов типов, область видимости видов можно контролировать, причем в разных частях программы могут сосуществовать параллельные виды.

[править] .Net и JVM

.Net и JVM во многом схожи — в том, что они оба поддерживают одиночное наследование классов, множественное наследование интерфейсов, самоописываемые типы, ленивую загрузку типов. Кроме того, .Net Framework предоставляет поддержку свойств, атрибутов, типов-значений (структур), перечислений и событий. Хотя Scala и разрабатывалась с оглядкой на Java, ставилась также задача поддержки всех возможностей .NET.

[править] Примеры программ

Программа как и в Java представляет собой объект. Этот пример консольной программы которая выводит строчку текста на экран.

 object SveikasPasauli {
  def main(args: Array[String]) =
    Console.println("Привет, МИР!")
 }

Следующий простой пример программы написан на Java и Scala, демонстрирующий некоторые различия в синтаксисе (постфиксная запись) типов переменных, отсутствие специального синтаксиса для доступа к массивам). В этом примере описывается консольная программа которая выводит все опции переданные через командную строку. Опции начинаются с символа «-» (минус).

 class PrintOptions
 {
    public static void main(String[] args)
    {
      System.out.println("Выбраны опции:");
 
      for (String arg: args) 
        if (arg.startsWith("-"))
          System.out.println(" " + arg.substring(1));
    }
 }

 object PrintOptions 
 {
   def main(args: Array[String]) : unit =
   {
     System.out.println("Выбраны опции:");
 
     for (val arg <- args)
       if (arg.startsWith("-"))
         System.out.println(" "+arg.substring(1));
   }
 }

Обратите внимание что в Scala объявляется не класс объекта, а сразу экземпляр объекта. Так естественным способом реализуется шаблон проектирования, где в программе должен быть только один экземпляр класса («Одиночка» — «Singleton»).

Пример программы которая суммирует все элементы списка который передаётся через аргументы.

 object Main {
   def main(args: Array[String]) {
     try {
       val elems = args map Integer.parseInt
       println("Сумма аргументов: " + elems.foldRight(0) (_ + _))
     } catch {
       case e: NumberFormatException => 
         println("Ошибка в аргументах. Использовать следует так: scala Main <число1> <число2> ... ")
     }
   }
 }

С помощью метода map перебираются все аргументы. Все они преобразовываются в целое число методом Integer.parseInt и добавляются в список (массив) elems. Затем с помощью метода свёртки списка foldRight вычисляется сумма элементов.

[править] Интеграция с Java

Scala может взаимодействовать с кодом написанным на Java. Все классы из пакета java.lang уже импортированы по умолчанию, в то же время другие должны быть импортированы явно.

[править] Пример

Задача: получить и отформатировать текущую дату в локализации определённой страны, например — Франции.
В библиотеке классов Java уже есть требующаяся нам функциональность в классах Date и DateFormat. Для того, чтобы воспользоваться этим, достаточно просто импортировать эти классы из соответствующих Java пакетов:

 import java.util.{Date, Locale}
 import java.text.DateFormat
 import java.text.DateFormat._
 
 object FrenchDate {
   def main(args: Array[String]) {
     val now = new Date
     val df = getDateInstance(LONG, Locale.FRANCE)
     println(df format now)
   }
 }

[править] См. также

• Groovy
• Boo
• F＃
• Nemerle
• Сравнение возможностей Scala с другими языками см. в статье Сравнение языков программирования

[править] Примечания

[править] Ссылки

• The Scala Programming Language(англ.) — веб-сайт языка программирования Scala.
• The Scala Language Specification(англ.) — спецификация языка программирования Scala.
• Scala Wiki(англ.) — вики для программистов.
• Путеводитель по Scala: серия статей на сайте IBM developerWorks
• Scala for Java programmers(англ.) — сравнение с Java.
• Обзор языка программирования Scala — перевод cтатьи, описывающей причину разработки, идеи, возможности языка.
• Lift — MVC-фреймворк на Scala для создания веб-приложений, основанный на лучших идеях веб-фреймворков Seaside, Ruby on Rails, Django, Wicket
• Scala: введение в мир FL JVM (part #1)Actors (part #2) Functional Language (part #3)

cs:Scala (programovací jazyk) da:Scala (programmeringssprog) de:Scala (Programmiersprache) en:Scala (programming language) es:Lenguaje de programación Scala fi:Scala fr:Scala (langage) it:Scala (linguaggio di programmazione) ja:Scala lt:Scala nl:Scala (programmeertaal) pl:Scala (język programowania) pt:Scala (linguagem de programação) sv:Scala (programmeringsspråk) uk:Scala (мова програмування) zh:Scala