Scala (язык программирования)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Логотип Scala

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

[править] История

Язык был создан в 2001-2004 гг в лаборатории методов программирования EPFL. Он стал результатом исследований, направленных на разработку более хорошей языковой поддержки компонентного ПО. За основу при разработке языка были взяты 2 идеи:

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.
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 парадигма 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 все, 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)
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), т.е. как вызов метода + с x в качестве объекта-приемника 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 (программирование) 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] Синтаксис

Следующий пример показывает пример простой программы на Java и Scala, демонстрирующий различия в синтаксисе (постфиксная запись типов переменных, отсутствие специального синтаксиса для доступа к массивам):

Java	Scala
class PrintOptions { public static void main(String[] args) { System.out.println("Выбраны опции:"); for (int i = 0; i < args.length; i++) if (args[i].startsWith("")) System.out.println(" " + args[i].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)); } }

Java

Scala

class PrintOptions
{
   public static void main(String[] args)
   {
     System.out.println("Выбраны опции:");
 
     for (int i = 0; i < args.length; i++) 
       if (args[i].startsWith(""))
         System.out.println(" " + args[i].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));
  }
}

[править] Ссылки

В Викиучебнике есть обучающий текст
«Scala в примерах»

The Scala Programming Language^(англ.) — веб-сайт языка программирования Scala.
Scala Wiki^(англ.) — вики для программистов.
Обзор языка программирования Scala — перевод cтатьи, описывающей причину разработки, идеи, возможности языка.