51CTO編輯推薦：Scala編程語言專題

你可能已經(jīng)使用JAVA若干年了，或許JAVA是你接觸編程來的***門編程語言，或許是作為比C++更好的一個選擇。不管怎么樣，你已經(jīng)適應了JAVA，并了解她的外觀與內(nèi)在，能夠體會它的喜怒與哀樂(原文:You’re comfortable with Java， you know its ins and outs， its moods)。她就像你相處多年的女朋友，或許剛相識時那種激情已經(jīng)不再，但你已經(jīng)熟悉怎樣才能讓她開心。簡單的說，如果你是一位工匠，則JAVA就是你干活的工具。

然而，你和JAVA的蜜月期過去了，你在編程語言的選擇上更加務實了。只要有足夠的理由，你就可以毫不猶豫去嘗試一種新的語言，但JAVA還沒有足夠的缺陷讓你下定決心離開她。此時，你聽說了一個叫做Ruby的東東，它的簡潔優(yōu)雅以及巨大的威力給你留下深刻的印象。但你并不是那么確定去使用一個腳步語言來構(gòu)建你的企業(yè)應用。動態(tài)類型以及TextMate確實都不錯，但對于現(xiàn)實世界，你需要一個更堅實的支柱。作為一個實用主義者，你仍然堅持使用JAVA。

這時，好消息傳來了。一門新的編程語言登上了舞臺并在開發(fā)者的世界引起了一場風暴。Scala貌似具有你對一門編程語言所期待一切: 靜態(tài)類型，編譯為字節(jié)碼，簡潔且富有表現(xiàn)力的語法。你可能已經(jīng)被它的一些例子給深深吸引了。它看起來和JAVA非常相似，但是剔除了JAVA中冗余的語法結(jié)構(gòu)。Scala沒有分號，沒有public static void的方法修飾詞，并且具有靜態(tài)類型推斷機制。

現(xiàn)在剩下的唯一問題就是你應該從何開始。你也許嘗試過去Scala的網(wǎng)站查看相關(guān)知識，但是。。這一切看起來是那么的函數(shù)化：Lamdas，high-order functions，immutable state，recursion out the wazoo。突然讓人感到前途未卜。

但是，JavaEE的難民們，不必擔心。Scala確實是一門函數(shù)式的編程語言，但它同樣也是命令式的和面向?qū)ο蟮?。也就是說，除了書寫那種晦澀難懂的函數(shù)式代碼(原文: It means that you don’t have to write code with the sole purpose of pleasing Haskell Curry)，你還有其它的選擇。你可以書寫可讀性很強的代碼，以便你一個星期之后還能看懂它。將你的代碼給你那些只使用JAVA的同事看，他們甚至也能看懂它。只需要一個正確的引導，你就可以使用Scala來構(gòu)建你的的JAVA應用。

導讀：

如果符合上面所說的，那么這個Scala系列就是為你而準備的。我已經(jīng)閱讀過大量有關(guān)Scala的文章以及入門材料(如果你更喜歡函數(shù)式的編程，我強烈推薦你去看Alex Blewitt寫的系列文章)，但很少有文章是為了使JAVA開發(fā)比較輕松的轉(zhuǎn)變到Scala來的。我個人缺乏FP(函數(shù)式編程)的經(jīng)驗，因此我肯定不會在文章中介紹如何將Scheme代碼移植到Scala。該系列文章著重于類比Scala與JAVA，并說明為什么Scala比JAVA更好。

起步:

object HelloWorld extends Application{  
    println("Hello， World!")  
} 

沒有什么比用代碼來獲得知識更直接了，注意到上面的代碼沒有使用分號。當然，如果你愿意還是可以像在JAVA中一樣使用它。但除非你想在同一行中書寫多個語句，否則分號不是必須的。這個代碼示例含義非常清楚，想必你已經(jīng)看明白了它的功能。沒錯，就是向標準控制臺輸出一行"Hello， World!"。你可以將這些代碼保存到一個后綴名為scala的文件中，然后使用scala編譯器編譯它，編譯的結(jié)果是一個單獨的class文件(譯者注:這里原文似乎有錯，我編譯后事實上生成了兩個class文件)。你可以像運行普通java文件那樣使用java解釋器來運行它，不過你需要注意一下classpath。最直接的方法是使用scala命令:

scalac hello.scala   
scala HelloWorld 

注意到"hello.scala"文件名沒有？Scala并不像Java一樣強制你在定義public class時，必須保存在文件名與類名相同的文件中。事實上Scala允許你像C++或Ruby一樣，在同一個文件中你想定義多少class都可以。但我們***還是遵循Java的命名規(guī)則，因此作為一個具有良好習慣的程序員，我們應該將上面的代碼保存為"HelloWorld.scala"。

編輯器：

在剛開始接觸Scala，選擇一個正確的編輯器是個關(guān)鍵。就像你在使用Java中所了解的那樣，IDE非常有用。但作為一門新生的編程語言，Scala目前還沒有很好的IDE支持，不過這只是時間問題。在目前，你只有非常有限的選擇:

◆Eclipse(有幾個不太成熟的Scala插件)

◆Emacs

◆IntelliJ(只支持基本的語法高亮)

◆TextMate

◆VIM

◆jEdit

(譯者注:我使用的是UltraEdit，自己配置一下，能夠自動縮進與語法高亮以及編譯運行，湊合著用了)

上面列的是幾個主要的選項，更完整的列表可以去Scala安裝目錄下的misc/scala-tool-support/文件夾下查看。我個人推薦使用jEidt或者TextMate;如果你有冒險精神，可以去嘗試Eclipse上的幾個插件。Eclipse上的插件具有通常IDE所具有的一些功能(至少Beta版是這樣)，譬如語義高亮，代碼自動完成，etc。但根據(jù)我的經(jīng)驗，這些插件都不夠穩(wěn)定以至于難以使用。Scala是一門比Java簡潔多的語言，它對IDE的依賴性比Java小得多，因此這些都不是本質(zhì)問題，你可以照樣做的很好。

再來一個例子

object HelloWorld2{  
    def main(args:Array[String]) = {  
       var greeting ="" 
       for(i <- 0 until args.length){  
           greeting += (args(i) + " ")          
       }  
       if(args.length > 0) greeting =greeting.substring(0， greeting.length -1 )  
         
       println(greeting)  
    }  
} 

(譯者注: 可能有讀者會奇怪greeting += (args(i) + " ")這段代碼為什么要用括號，注意，雖然與習慣不同，但這里的括號是必須的。因為在Scala里面，運算符的優(yōu)先級由運算符***個字符代表的運算符的優(yōu)先級確定。就是說"+="的優(yōu)先級與"+"的優(yōu)先級一樣，然后……自己想吧:-)。BTW，Scala里的運算符也是方法&對象。)

將它保存到HelloWorld2.scala，并使用如下命令編譯運行:

scalac HelloWorld2.scala   
scala HelloWorld2 Hello, World! 

這次我們使用了不同的方式，通過命令行向程序傳遞參數(shù)，其運行的結(jié)果同樣是在控制臺輸出"Hello, World"。這個程序比上一個復雜一些，首先定義了一個String類型的變量greeting，然后遍歷一個數(shù)組，***對String進行適當?shù)奶幚?Scala專家肯定會建議使用Array#deepMkString(String)(類似于Ruby中的Array::join方法)，這樣確實沒錯。但我這里主要是為了介紹一些語言上的知識，而不是API的使用)。

首先應該注意的是，這里我們定義了一個main方法。在***個例子中，我們僅僅繼承了Application類，然后把其它的都交給默認構(gòu)造函數(shù)來做。這樣很好很簡潔，但有兩個問題:***，我們沒有辦法向程序傳遞命令行參數(shù)；第二，對Scala新手來說，這樣看起來有點魔幻。我將在后面的文章中揭開***個例子中背后的把戲，現(xiàn)在你記住它就是了。

這個例子中的main方法是不是已經(jīng)讓你聯(lián)想到了JAVA中的 public static void main？沒錯，Scala中的main就對應Java中的 public static void main。根據(jù)這個信息，有經(jīng)驗的程序員就可以通過思考知道更多關(guān)于Scala的知識。

一開始，你可能有這樣的結(jié)論:Scala中的方法隱含就是public的。這基本正確，Scala中的方法默認為public，這意味著Scala中沒有public方法修飾詞(private與protected都有定義)。更進一步的，你會猜測：Scala中的方法默認為static的。然而，這次你的猜想不完全正確。

Scala并沒有真正意義上的static屬性。你越早認識到這一點，你就越容易理解這門語言。作為替代，Scala有專門的語法讓你實現(xiàn)與使用sigleton模式(這正是object的含義)。我們實際上聲明了一個具有實例方法main(譯者注:注意，這個main方法并不是static的)的單實例類(singleton class)。我將會在以后詳細說明這一點，目前你可以認為object就是一個只具有靜態(tài)方法的類。(譯者注：這個描述不甚準確)。

仔細的觀察這個例子，我們還可以得到Scala中數(shù)組的語法，以及如何顯式的指明一個變量的類型。讓我們仔細研究一下聲明main方法的這行代碼:

def main(args:Array[String]) = { 

這兒，args是一個Array[String]類型的方法參數(shù)。也就是說，args是一個String數(shù)組。在Scala中，Array是一個具有類型參數(shù)指明其元素類型的類(一個真正的類，而不是JAVA中那樣)。與之對等的JAVA語法應該類似與下面這樣子(假設(shè)Java中也有一個Array類)：

public static void main(Array< String> args) 

在Scala中，使用variable:Type的語法來指明變量類型。因此，如果我們想顯式聲明一個Int類型的變量，應該通過如下方式

var myInteger:Int 

在例子中，我們實際上聲明了一個String類型的變量greeting。然而，得益于Scala中的類型推斷機制，我們并沒有顯式指明變量的類型。下面兩種方式在語義上是等價的:

var greeting ="" 
 
var greeting:String ="" 

在***種方式中，我們顯然知道greeting是一個String，Scala編譯器也能夠推斷出這一點。這兩個變量都是靜態(tài)類型檢查的，只不過***種方式可以少寫7個字符:-)

細心的讀者可能還注意到了，例子中的main方法并沒有指明返回類型。這是因為Scala同樣可以推斷出來。如果我們想顯式的指明這點，可以像下面這樣：

def main(args:Array[String]):Unit = { 

如前面一樣，類型在方法名之后，并用冒號隔開。順便提一下，Unit是Scala中的一個類型，它表示"我不關(guān)心返回的究竟是什么東東"(原文:I-really-don't-care-what-I-return)，你可以把它想象為JAVA中void類型與對象的混合物(譯者注:但Unit不是void，而是一個實實在在的類，也就是說Unit類型的方法會返回一個Unit對象)。

數(shù)組的遍歷:

var greeting ="" 
for(i <- 0 until args.length) {  
    greeting += (args(i) + " ")  
}  

(譯者注: 目前Scala中這種方式遍歷的性能相對低下，速度大概是JAVA中對應for的1/60。這個其實也不會造成太大的影響，因為耗時一般不在于for循環(huán)本身，而是循環(huán)體內(nèi)的操作。更何況在Scala中用for的機會不多，有更多簡單實用的方式去實現(xiàn)同樣的操作)

這段代碼比剛才那段稍微復雜點。我們一開始聲明了一個String類型的變量greeting，然后使用了一個在Scala中不常用的for循環(huán)，這里有一些隱含的類型推斷。有Ruby經(jīng)驗的知道在Ruby中的等價形式:

for i in 0..(args.size - 1)  
  greeting += args[i] + " " 
end 

問題的關(guān)鍵在于，Scala的for循環(huán)語句需要一個Range對象，而這個Range對象是由RichInt的until方法建立的。我們可以把上面的代碼分開寫:

val range =0.until(args.length)  
for(i <- range) { 

注意，這里使用"val"而不是"var"聲明變量。使用val，就如java中final的語義，指明range是一個常量。

在Scala中，我們可以通過多種不同的形式調(diào)用方法。在這個例子中，我們看到了"value methodName param"與"value。methodName(param)"這兩種形式的語法是等價的。另外一個很重要的事情是，until方法是RichInt具有的，Int并沒有該方法。這里存在一個隱式類型轉(zhuǎn)換，將Int類型的0轉(zhuǎn)換為scala。runtime。RichInt的一個實例。這里不去深究這個類型轉(zhuǎn)換是怎樣進行的，我們關(guān)心的是RichInt類確實有一個返回Rangle對象的until方法。

因此，事實上這段代碼與JAVA中的下列代碼在邏輯上是等價的:

for (int i = 0; i < args.length; i++) { 

只不過在JAVA中是顯式的遍歷整個區(qū)間，而Scala中使用了一個Range對象。

可能你還注意到了，循環(huán)體中訪問數(shù)組args元素使用的是圓括號"()"，而不是我們習慣的方括號"[]"。

更好的遍歷方式:

在JAVA 5中引入了一個foreach的語法，像下面這樣:

for(String arg: args) {  
    greeting += arg + " ";  
} 

這樣更簡潔明了。Scala中使用高階函數(shù)(使用函數(shù)做參數(shù)的函數(shù))實現(xiàn)類似的功能：

args.foreach {arg =>  
    greeting += (arg + " ")  
} 

我們可以看到，Array類有一個foreach方法，這個方法將一個函數(shù)作為參數(shù)。foreach方法將會對Array里的每一個元素調(diào)用一次這個函數(shù)，并在調(diào)用的時候?qū)⑦@個元素作為函數(shù)參數(shù)傳遞給函數(shù)。這里參數(shù)arg沒有指明類型，但由于我們是對一個String數(shù)組遍歷，編譯器能推斷出它的類型是String。我們已經(jīng)提到過，Scala中調(diào)用方法有多鐘不同的方式。這里我們就省略了圓括號"()"，同樣我們也可以寫成:

args.foreach(arg => {  
  greeting += (arg + " ")  
}) 

Scala中我們可以使用更加簡潔的書寫方式:

args.foreach(arg => greeting +=(arg + " ")) 

不錯吧，現(xiàn)在我們將整個例子重寫成:

object HelloWorld2 {  
  def main(args:Array[String]) = {  
    var greeting = "" 
    args.foreach(arg => greeting += (arg + " "))  
    if (args.length > 0) greeting = greeting.substring(0， greeting.length - 1)  
   
    println(greeting)  
  }  
} 

Scala的內(nèi)置類型：

因為Scala是基于JVM的，因此它從JAVA那兒繼承了大量的API。這意味這你能夠與JAVA交互使用。并且，你所寫的Scala代碼事實上使用的就是Java API。比如上面的HelloWorld2中我們使用了一個字符串變量greeting，這個變量事實上就是Java中的String類型。再比如，當你在Scala中聲明一個整數(shù)類型(Int)，編譯器會自動將它轉(zhuǎn)換為Java的基本類型int。

Scala還內(nèi)置了一些隱式類型轉(zhuǎn)換，當需要的時候編譯器會自動進行(就像例子中的Int到RichInt類型的轉(zhuǎn)換)。比如在Scala中將Array[String]類型傳遞給需要String[]類型參數(shù)的函數(shù)時，隱式類型轉(zhuǎn)換就會發(fā)生。甚至Scala中的類型參數(shù)可以和Java中的泛型相互轉(zhuǎn)化。簡單的說，Scala就是一個披著不同語法外衣的Java。

結(jié)束

Scala不需要復雜高深的理論或?qū)W術(shù)知識。一個普通的開發(fā)者就可以在下一個企業(yè)WEB應用里面使用它。它具有JAVA所缺乏的簡潔明了的語法，并且保留了JAVA的高效與可靠性。

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