【51CTO精選譯文】幾個月前鉴逞，我開始使用 Scala。我用過的編程語言還有 Pascal司训、C构捡、C++、Java壳猜、PHP勾徽、Ruby 和 Groovy，但是统扳，與所有那些我用過的語言相比喘帚，我發(fā)覺 Scala 是一門與眾不同的語言。我是在看到 Twitter 上關(guān)于 Ruby 和 Scala 討論之后咒钟，才開始我的 Scala 編程之旅的〈涤桑現(xiàn)在，使用 Scala 編程已經(jīng)幾個月了朱嘴，關(guān)于 Scala 我有兩點想法倾鲫，雖然類似的想法已廣為人知，但我仍很想與你們分享：
51CTO編輯推薦：
Scala編程語言專題
◆Scala 的確很棒萍嬉。
◆我的確認(rèn)為計算機(jī)學(xué)院應(yīng)該開一門 Scala 的語言課程乌昔。
在這篇文章中，我會講述為什么我會有這樣的想法帚湘，在此之前玫荣，有幾點我想要先聲明一下：
本文無意對編程語言進(jìn)行評比，我要講述的主體是為什么你應(yīng)該學(xué)習(xí) Scala大诸。
51CTO之前曾發(fā)布過一篇 Java 程序員為何要學(xué)習(xí)Scala的文章捅厂，可能也會對你有所幫助。
目前 Scala 有兩個實現(xiàn)方式资柔，一種是在 JVM（Java 虛擬機(jī)）上運行焙贷，另一種是在 CLR（Common Language Runtime 的縮寫，即公共語言運行庫）上運行贿堰。不過辙芍，JVM 的實現(xiàn)方式更為成熟。如果你想要使用 .Net framework 框架，我認(rèn)為最好還是聽從 Lift framework 框架創(chuàng)始人大衛(wèi)·波拉克（David Pollack）的建議：使用 F#故硅。但在這篇文章中庶灿，我將只關(guān)注 JVM 這種實現(xiàn)方式。
我是一個 Ruby 程序員吃衅，并且我會繼續(xù)喜歡 Ruby往踢，因為它是我見到過的最棒的動態(tài)語言。但我也喜歡 Scala徘层，因為在其他工作領(lǐng)域峻呕，它提供的某些功能非常強(qiáng)大。
現(xiàn)在趣效，讓我們來仔細(xì)分析一下瘦癌，是哪些原因讓我選擇 Scala 作為我的下一個編程語言：
強(qiáng)大的編程語言
Scala 是一門非常強(qiáng)大的語言，它允許用戶使用命令和函數(shù)范式進(jìn)行編寫代碼跷敬，因此讯私，編程時你可以使用常用的命令式語句，就像我們使用 C干花、Java妄帘、PHP 以及很多其他語言一樣，而且池凄，你也可以使用類似 Lisp 語言中函數(shù)式語句，還有鬼廓，你可以混合使用這兩種風(fēng)格的語句肿仑，就像 Ruby 或 Groovy。
不過碎税，當(dāng)我們談?wù)摰暮瘮?shù)范式時尤慰，與 Ruby 和 Groovy 有一點不同的地方，那就是 Scala 幾乎支持函數(shù)語言中所有已知的功能雷蹂，比如伟端，模式匹配（Pattern matching）、延遲初始化（Lazy initialization）匪煌、偏函數(shù)（Partial Function）责蝠、不變性（Immutability），等等...即是說萎庭，認(rèn)識到這樣一個事實是非常重要的：Scala 的強(qiáng)大源自它對函數(shù)范式的支持霜医，而后者令 Scala 成為一種高等級（high-level）的編程語言。對于高等級的編程語言驳规，你只需關(guān)注 what（做什么）而不是如何做（how）肴敛。
下面，讓我們看一個 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));
}
仔細(xì)看一下上面這段示例代碼，你會注意到医男，我想要做的“what”部分（過濾掉奇數(shù)值）僅出現(xiàn)在第四行中砸狞，而其余行則是“how”如何做的部分（結(jié)果變量的初始化以及一個循環(huán)操作）。如果我想要再寫一個過濾器镀梭，用于篩選偶數(shù)值趾代，那就需要再寫五行代碼，而使用一門像 Scala 這樣的高等級語言丰辣，你只需編寫“what”那部分的代碼：
val x = Array(1,2,3,4,5,6)
val res = x filter ( _ % 2 == 1 ) //過濾奇數(shù)值
val res2 = x filter ( _ % 2 == 0 ) //過濾偶數(shù)值
我們可以看到撒强，相對于上文中的 Java 代碼段，這段代碼更加簡潔笙什，而且具有更好的可讀性飘哨。
高效
Scala 是一種高效的編程語言，實際上琐凭，根據(jù)最新的 benchmark 性能測試芽隆，它幾乎和 Java 一樣快捷。在 JVM 上實現(xiàn)的 Scala 代碼统屈，可以編譯為字節(jié)碼胚吁，在這一過程中，代碼通過優(yōu)化階段進(jìn)行編譯愁憔。尾遞歸優(yōu)化是一個很好的示例腕扶，它可幫助用戶專注于函數(shù)范式而無需以犧牲性能為代價。還有一個示例是吨掌，將 Scala 值類型對象轉(zhuǎn)換為 Java 基本類型時進(jìn)行的優(yōu)化半抱。
可擴(kuò)展
Scala 語言本身的名字 Scala 來自 Scalable（可擴(kuò)展的）一詞，這意味著這種語言可以按照用戶的需求進(jìn)行擴(kuò)展膜宋。因此窿侈，從根本上來講，用戶可以添加新的類型和控制結(jié)構(gòu)秋茫。比如史简，我想要添加一個簡單的“l(fā)oop”控制結(jié)構(gòu)：
// 一個簡單的構(gòu)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
還有幾個更為復(fù)雜的例子，Actor lib肛著，它是作為擴(kuò)展被添加到 Scala 這一語言中的圆兵，我們將在下文中對它展開討論。
不過策泣，Scala 之所以是可擴(kuò)展的衙傀，在于互相關(guān)聯(lián)的兩點：它是真正的面向?qū)ο蟮恼Z言和真正的函數(shù)式語言。
面向?qū)ο?/strong>
Scala 中每個事物都是對象（對象的方法除外）萨咕，因此统抬，沒有必要對基本（primitive）類型或引用類型進(jìn)行區(qū)分，這就是所謂的：統(tǒng)一對象模型（Uniform Object Model）。但是聪建，正如我之前在優(yōu)化流程中所提到的钙畔，值類型對象被轉(zhuǎn)換為 Java 基本類型，因此不必?fù)?dān)心性能的問題金麸。其內(nèi)部還包含為類方法分組的單件對象（Singleton object）擎析。
◆所有操作都是方法調(diào)用，+ - * ! / 都是方法挥下，因此揍魂，沒有必要進(jìn)行操作符重載。
◆非常精細(xì)的訪問控制棚瘟，用戶可以控制對某些包的某些方法的訪問现斋。
◆Scala 具有 trait，與 Ruby 中的 mixin 類似偎蘸，就像 Java 中的 interfaces庄蹋，但實現(xiàn)了某些它們的方法，因此迷雪，用戶在箱體（box）之外擁有富封裝器（wrapper）和富交互接口（interface）限书。
函數(shù)式語言
函數(shù)式語言具有很多特點，不過在擴(kuò)展性這一語境中章咧，我們所關(guān)心的是兩個事實：
◆函數(shù)是第一等級（first-class）的值
這表示用戶可以將函數(shù)作為值傳遞倦西，也可以作為值返回。這樣可以獲得簡潔而具有可讀性的代碼慧邮，正如上文中作為示例的過濾代碼段调限。
◆純函數(shù)（pure function）
Scala 支持沒有副作用的純函數(shù)，這意味著：如果你的輸入相同误澳，那么輸出結(jié)果也總是相同。這樣能夠讓代碼更為安全秦躯，對代碼測試也更為方便忆谓。
但是，Scala 是通過什么方式來支持純函數(shù)的呢踱承？通過不變性（immutability）：偏向固定的引用（與 java 中的 final 或其他語言中的 constant 類似）以及具有不變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)倡缠，一旦創(chuàng)建便不可修改。
不變性是擁有純函數(shù)的安全保證茎活，但并不是唯一的方式昙沦。沒有不變性，你仍然可以編寫安全的代碼载荔。這就是為什么 Scala 不是強(qiáng)制推行不變性而只是鼓勵使用它盾饮。最終，你會發(fā)現(xiàn) Scala 中許多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有了兩種實現(xiàn)方式，一種是可變的丘损，另一種是不可變的普办，不可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是缺省導(dǎo)入的。
每當(dāng)提到不變性時徘钥，有人就會開始擔(dān)心性能的問題衔蹲，對于某些情況，這種擔(dān)憂并非毫無來由呈础，但對于 Scala舆驶，最終結(jié)果卻與這一擔(dān)憂相反。不可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相對于可變的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而钞，更有助于獲得較高的效率沙廉。其原因之一在于強(qiáng)大的垃圾收集器（garbage collector），與 JVM 中的垃圾收集器類似笨忌。
更佳的并行模型
當(dāng)涉及到線程這一問題時蓝仲，Scala 支持傳統(tǒng)的 shared data 模型。但是官疲，使用這種模型較長一段時間之后袱结，許多人發(fā)現(xiàn)使用這種模型編寫代碼，非常難以實現(xiàn)以及進(jìn)行測試途凫。你總是需要考慮死鎖問題和競爭條件垢夹。因此，Scala 提供了另一個稱為 Actor 的并行模型维费，其中果元，actor 通過它的收件箱來發(fā)送和接收非同步信息，而不是共享數(shù)據(jù)犀盟。這種方式被稱為：shared nothing 模型而晒。一旦你不再顧慮共享數(shù)據(jù)的問題，也就不必再為代碼同步和死鎖問題而頭痛阅畴。
被發(fā)送信息的不變性本質(zhì)以及 actor 中串行處理倡怎，這兩者使得對于并行的支持更為簡便。
有關(guān) Scala 并行的問題贱枣，請參閱這篇文章监署，對于這個概念你會有更好的理解。
在講述下一個要點之前纽哥，我需要提到這樣一個事實钠乏，一些人將 Actor 的使用視為編程語言的一種進(jìn)化。正如春塌，Java 的出現(xiàn)晓避，將程序員們從指針和內(nèi)存管理的泥淖中拯救出來一樣簇捍，Scala 的到來，讓程序員們不必再為代碼同步以及共享數(shù)據(jù)模型整天苦思冥想够滑。
靜態(tài)類型
當(dāng)我想要講述這一要點的時候垦写，才發(fā)現(xiàn)，對于靜態(tài)類型語言的正反兩面彰触，我試圖給予同樣的關(guān)注梯投。事實上，關(guān)于這一話題的爭論總是沒完沒了况毅，但我要作出兩點總結(jié)分蓖，而這兩點是大多數(shù)人討論的熱點：
◆使用靜態(tài)類型語言編寫的代碼更加健壯（robust）
TDD 的存在，讓許多關(guān)于動態(tài)類型語言和健壯代碼的討論失去了意義尔许，雖然這是正確的，當(dāng)我們?nèi)匀徊荒芎鲆曔@樣一個事實：對于動態(tài)類型語言味廊，你需要編寫更多的測試代碼來檢查類型蒸甜，而在靜態(tài)類型語言中，你可以將這些問題交給編譯器處理余佛。此外柠新，還有一些人認(rèn)為，使用靜態(tài)類型語言辉巡，你的代碼將具有更好的自我記錄恨憎。
◆使用靜態(tài)類型語言編寫的代碼過于嚴(yán)格和冗長
像我這樣的動態(tài)類型語言的粉絲，認(rèn)為通過鴨子類型（duck typing）可以寫出更具動態(tài)性的代碼結(jié)構(gòu)郊楣。但同時他們還會抱怨憔恳，靜態(tài)類型語言導(dǎo)致代碼冗長。
關(guān)于靜態(tài)類型與動態(tài)類型的爭論净蚤，在51CTO之前發(fā)布的這篇文章中可以看到更多信息钥组。
作為靜態(tài)類型語言，Scala 具有第一條中提到的優(yōu)點今瀑，但是者铜，第二點呢？
Scala 具有一個靈活的類型系統(tǒng)放椰，并且可能是這一類型中最好的。很多情況下愉粤，如果你沒有指定類型砾医，這一系統(tǒng)將能夠?qū)︻愋瓦M(jìn)行推斷。
例如衣厘，你可以這樣編寫代碼：
val list: List[String] = List("one", "two", "three")
//list: List[String] = List(one, two, three)
val s: String = "Hello World!"
//s: java.lang.String = hello world!
```
但你也可以這樣編寫代碼：
```
val list = List("one", "two", "three")
//list: List[String] = List(one, two, three)
val s = "Hello World!"
//s: java.lang.String = hello world!
```
非常好如蚜，無論如何压恒，它解決了代碼冗長的問題。但像鴨子類型（duck typing）那樣的問題错邦，會怎樣呢探赫？
答案還是：Scala 的類型系統(tǒng)具有的某些靈活性，可以讓你編寫如下的代碼：
```
def eat[T <: Animal](a: T) // whatever
```
其中撬呢，我們將類型 T 定義為 Animal 的子類型伦吠。還可以更加靈活：
```
def eat[T <: {def eat(): Unit}](a: T) // whatever
```
其中，我們將類型 T 定義為一個具有非法 eat 的類型魂拦。
事實上毛仪，Scala 的類型系統(tǒng)非常豐富，你可以在這里找到更多信息芯勘。
**模式匹配**
我必須坦白箱靴，在猶豫良久之后，我才決定寫一寫 Scala 的這一特點荷愕。事實上衡怀，我本來沒有打算討論 Scala 的函數(shù)功能，但看到一篇有關(guān)對象分支（switch）應(yīng)用的文章后安疗，我想抛杨，還是有必要聊聊這個特點。以下內(nèi)容基本上都來自這篇博客文章：
模式匹配究竟是用來做什么的茂契？它讓你可以將一個值對多種情況（case）進(jìn)行匹配蝶桶，有點類似 Java 中的分支（switch）語句。但它不是僅僅匹配數(shù)字（這是分支語句的作用）掉冶，而是用戶能夠?qū)Ρ举|(zhì)上為對象創(chuàng)建形式（creation form）的事物進(jìn)行匹配真竖。
以下示例也來自上文提到的博客：
```
x match {
case Address(Name(first, last), street, city, state, zip) => println(last + ", " + zip)
case _ => println("not an address") // 缺省情況
}
```
對于第一種情況，模式 Name(first, last) 嵌套在模式 Address(…) 中厌小。 其中的 last 值恢共，被傳遞到 Name 構(gòu)造函數(shù)，然后進(jìn)行提取璧亚，因此在箭頭右側(cè)的表達(dá)式中是可用的讨韭。
***模式匹配的意義***
*為什么你需要模式匹配？我們都會有復(fù)雜的數(shù)據(jù)癣蟋。如果我們堅持嚴(yán)格的面向?qū)ο缶幊掏赶酰敲次覀兙筒辉溉リP(guān)注數(shù)據(jù)樹的內(nèi)部情況。相反疯搅，我們想要調(diào)用方法濒生，讓方法來做這些事情。如果我們有能力完成這件事幔欧，就不會非常需要模式匹配罪治，因為方法滿足了我們的要求丽声。但是，很多時候?qū)ο鬀]有我們所需的方法觉义，并且我們不能（或不愿）為對象添加新的方法雁社。*
因此，模式匹配被認(rèn)為是一種獲得擴(kuò)張性的有效方法晒骇，并且霉撵，它還為該問題提供了一種不錯的解決方案，訪問者設(shè)計模式所導(dǎo)致的冗長除外厉碟。
不管怎樣喊巍，強(qiáng)烈推薦你看看上面所提到的文章中”擴(kuò)展性的兩個方向“（Two directions of extensibility）那個小節(jié)。
**簡單的 DSL（特定領(lǐng)域語言）**
編寫 DSL箍鼓，Scala 是一個很好的選擇崭参。事實上，Scala 適用于內(nèi)部和外部 DSL款咖。在這篇文章中何暮，你可以找到一些使用 Ruby 和 Scala 編寫內(nèi)部 DSL 的特點比較。下面這篇文章也很棒铐殃，是關(guān)于使用 Scala 編寫內(nèi)部 DSL 的：Boolean Algebra Internal DSL in Scala (aka fun with Unicode names )海洼。
此外，對于外部 DSL富腊，Scala 也應(yīng)該是首選語言坏逢，背后的原因是解析器組合子庫（parser combinator lib），它讓為新語言編寫編譯器成為一件很酷的事赘被。
**與 Java 代碼之間的互操作性**
在 JVM 上的實現(xiàn) Scala 的程序可以無縫地與 Java 平臺整合是整，很多 Scala 類型實際上都編譯為 Java 類型，因此民假，用戶可以放心地使用 Java 類型浮入。而且，你也可以混合地使用 JVM 語言來編程羊异，如：JRuby事秀、Groovy、Clojure 等野舶。這里有一篇不錯的文章易迹，提供了這種示例。
**學(xué)習(xí)型語言**
我有兩個習(xí)慣平道，在 Scala 的學(xué)習(xí)過程中赴蝇，我堅持了這兩個習(xí)慣：
◆遇到新的技術(shù)術(shù)語，訪問維基百科巢掺，理解更多信息句伶；比如 Function literal（文本函數(shù)）、Referentially transparent（引用透明度）陆淀、Partial function（偏函數(shù)）考余、Currying（科里華），還有很多其他術(shù)語轧苫。
◆參考我對其他語言的理解楚堤，檢查這些術(shù)語的涵義是否實現(xiàn)。
通過一些好的練習(xí)含懊，如編寫沒有副作用的純函數(shù)身冬，將精力集中在代碼中的“what”部分，而將“how”的部分交給語言處理岔乔；這兩個習(xí)慣讓我獲得更多知識酥筝，也提高了代碼的質(zhì)量。
**團(tuán)隊**
Scala 由馬丁·奧德斯基（Martin Odersky）設(shè)計雏门，他是瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院洛桑分校（EPFL）編程方法實驗室小組的管理者嘿歌。奧德斯基曾受雇于 Sun 公司編寫 Java 1.1 編譯器，他還是 Java 1.1 到 Java 1.4 的 Javac 主要開發(fā)者茁影。此外宙帝，他還是 Java Generics 的提出者。51CTO編輯曾通過電子郵件與奧德斯基就 Scala 的語言特性進(jìn)行了交流募闲，并得到了回復(fù)信件[如下](http://developer.51cto.com/art/200906/128037.htm)步脓。
Scala 現(xiàn)在由奧德斯基和他在瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院洛桑分校的團(tuán)隊維護(hù)。不過浩螺，還有其他一些具有才華的開發(fā)者參與靴患，通過多年的工作，他們共同打造出了 Scala 這一編程語言年扩。
**來源**
Scala 受到了[多種語言的啟發(fā)](http://developer.51cto.com/art/200907/134890.htm)：
◆大多數(shù)的句法來自 Java 和 C#蚁廓。
◆其他一些元素也來自 Java，比如：基本類型（basic type）厨幻、類庫相嵌，以及其運行模型。
◆它所用的統(tǒng)一對象模型是由 Smalltalk 最先使用的况脆。
◆通用嵌套（universal nesting）的理念也出現(xiàn)在 Algol饭宾、Simula 中，而且最近還出現(xiàn)在 Beta 和 gbeta 中格了。
◆函數(shù)式編碼的方法在精神上也與 ML 語言家族類似看铆，該語言家族中包含 SML、OCaml盛末，以及最主要的成員 [F#](http://developer.51cto.com/art/200906/130786.htm)弹惦。
◆Scala 標(biāo)準(zhǔn)庫中的許多較高階的函數(shù)否淤，也出現(xiàn)在 ML 和 Haskell 中。
◆Scala 的隱式參數(shù)也是受到 Haskell 類型類的啟發(fā)棠隐。Scala 基于 actor 的并行庫主要是受到 Erlang 的啟發(fā)石抡。
◆將插入（infix）操作符視為函數(shù)，以及允許文本函數(shù)（或 block 區(qū)塊）作為參數(shù)助泽，以使庫能夠定義控制結(jié)構(gòu)啰扛，這些特定的理念可以回溯至 Iswim 和Smalltalk。
**專家觀點**
實際上嗡贺，像詹姆士·斯特拉坎（James Strachan：編程語言 Groovy 的創(chuàng)始人）的[這樣的言語](http://developer.51cto.com/art/200907/134785.htm)讓人感到有點驚喜：
說實話隐解，如果有人在 2003 年給我一本由馬丁·奧德斯基(Martin Odersky)、萊克斯·斯彭（Lex Spoon）和比爾·文納斯（Bill Venners）合著的《Programming in Scala》诫睬，我很可能不會再去創(chuàng)建 Groovy煞茫。
在結(jié)束之前，我做一下總結(jié)：
我喜歡 Scala岩臣，因為它是高效的溜嗜、學(xué)習(xí)型的語言，具有較好的并行模型架谎，以及非常適用于編寫 DSL炸宵。
原文：Scala is my next choice
作者：khelll 譯者：[司馬牽牛](http://tsaizb.blog.51cto.com/)
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](http://developer.51cto.com/art/200906/127825.htm)
[Scala的類型系統(tǒng) 比Java更靈活
](http://developer.51cto.com/art/200906/126710.htm)
[Java程序員土全，你為什么要關(guān)注Scala
](http://developer.51cto.com/art/200905/125526.htm)