Scala程序設(shè)計(jì)（Java虛擬機(jī)多核編程實(shí)戰(zhàn)）

Scala程序設(shè)計(jì)Java虛擬機(jī)多核編程實(shí)戰(zhàn)目錄\h第1章簡(jiǎn)介\h第2章起步\h第3章Scala步入正軌\h第4章Scala的類\h第5章自適應(yīng)類型\h第6章函數(shù)值和閉包\h第7章Trait和類型轉(zhuǎn)換\h第8章使用容器\h第9章模式匹配和正則表達(dá)式\h第10章并發(fā)編程\h第11章與Java互操作\h第12章用Scala做單元測(cè)試\h第13章異常處理\h第14章使用Scala

第1章簡(jiǎn)介可以在JVM上編程的語(yǔ)言有很多。通過這本書，我希望讓你相信花時(shí)間學(xué)習(xí)Scala是值得的。Scala語(yǔ)言為并發(fā)、表達(dá)性和可擴(kuò)展性而設(shè)計(jì)。這門語(yǔ)言及其程序庫(kù)可以讓你專注于問題領(lǐng)域，而無(wú)需深陷于諸如線程和同步之類的底層基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。如今硬件已經(jīng)越來(lái)越便宜，越來(lái)越強(qiáng)大。很多用戶的機(jī)器都裝了多個(gè)處理器，每個(gè)處理器又都是多核。雖然迄今為止，Java對(duì)我們來(lái)說還不錯(cuò)，但它并不是為了利用我們?nèi)缃袷诸^的這些資源而設(shè)計(jì)的。而Scala可以讓你運(yùn)用這些資源，創(chuàng)建高響應(yīng)的、可擴(kuò)展的、高性能的應(yīng)用。本章，我們會(huì)快速瀏覽一下函數(shù)式編程和Scala的益處，為你展現(xiàn)Scala的魅力。在本書的其他部分，你將學(xué)會(huì)如何運(yùn)用Scala，利用這些益處。1.1為何選擇ScalaScala是適合你的語(yǔ)言嗎？Scala是一門混合了函數(shù)式和面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言。用Scala創(chuàng)建多線程應(yīng)用時(shí)，你會(huì)傾向于函數(shù)式編程風(fēng)格，用不變狀態(tài)（immutablestate）①編寫無(wú)鎖（lock-free）代碼。Scala提供一個(gè)基于actor的消息傳遞（message-passing）模型，消除了涉及并發(fā)的痛苦問題。運(yùn)用這個(gè)模型，你可以寫出簡(jiǎn)潔的多線程代碼，而無(wú)需顧慮線程間的數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，以及處理加鎖和釋放帶來(lái)的夢(mèng)魘。把synchronized這個(gè)關(guān)鍵字從你的字典中清除，享受Scala帶來(lái)的高效生產(chǎn)力吧。①對(duì)象一旦創(chuàng)建出來(lái)，就不再改變其內(nèi)容，這樣的對(duì)象就是不變的。這也就無(wú)需顧慮多線程訪問對(duì)象時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)管理。Java的String就是不變對(duì)象一個(gè)非常好的例子。然而，Scala的益處并不僅限于多線程應(yīng)用。你可以用它構(gòu)建出強(qiáng)大而簡(jiǎn)潔的單線程應(yīng)用，或是多線程應(yīng)用中的單線程模塊。你很快就可以用上Scala的強(qiáng)大能力，包括自適應(yīng)靜態(tài)類型、閉包、不變的容器以及優(yōu)雅的模式匹配。Scala對(duì)于函數(shù)式編程的支持讓你可以寫出簡(jiǎn)潔而有表現(xiàn)力的代碼。感謝更高層的抽象，它讓我們可以用更少的代碼做更多的事情。單線程應(yīng)用和多線程應(yīng)用都可以從函數(shù)式風(fēng)格中受益。函數(shù)式編程語(yǔ)言也為數(shù)不少。比如，Erlang就是一個(gè)很好的函數(shù)式編程語(yǔ)言。實(shí)際上，Scala的并發(fā)模型同Erlang的非常相似。然而，同Erlang相比，Scala有兩個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。第一，Scala是強(qiáng)類型的，而Erlang不是。第二，不同于Erlang，Scala運(yùn)行于JVM之上，可以與Java很好地互操作。就運(yùn)用在企業(yè)級(jí)應(yīng)用的不同層面而言，Scala這兩個(gè)特性使其成為了首選。只要你愿意，就可以用Scala構(gòu)建整個(gè)企業(yè)級(jí)應(yīng)用，或者，也可以把它和其他語(yǔ)言分別用在不同的層上。如果有些層在你的應(yīng)用中至關(guān)重要，你就可以用上Scala的強(qiáng)類型、極佳的并發(fā)模型和強(qiáng)大的模式匹配能力。下圖的靈感源自O(shè)laBini的語(yǔ)言金字塔（參見附錄A的“FractalProgramming”），它展現(xiàn)了Scala在企業(yè)級(jí)應(yīng)用中與其他語(yǔ)言的配合。JVM上的其他語(yǔ)言Groovy，JRuby，Clojure怎么樣呢？目前為止，能夠同時(shí)提供函數(shù)式風(fēng)格和良好并發(fā)支持的強(qiáng)類型語(yǔ)言，唯有Scala；這正是它的卓越之處。JRuby和Groovy是動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，它們不是函數(shù)式的，也無(wú)法提供比Java更好的并發(fā)解決方案。另一方面，Clojure是一種混合型的函數(shù)式語(yǔ)言。它天生就是動(dòng)態(tài)的，因此不是靜態(tài)類型。而且，它的語(yǔ)法類似于Lisp，除非你很熟悉，否則這可不是一種易于掌握的語(yǔ)法。如果你是個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的Java程序員，正在頭痛用Java實(shí)現(xiàn)多線程應(yīng)用，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)Scala非常有用。你可以相當(dāng)容易地就把Java代碼封裝到Scala的actor中，從而實(shí)現(xiàn)線程隔離。還可以用Scala的輕量級(jí)API傳遞消息，以達(dá)到線程通信的目的。與“啟動(dòng)線程，立即用同步的方式限制并發(fā)”不同，你可以通過無(wú)鎖消息傳遞享受真正的并發(fā)。如果你重視靜態(tài)類型，喜歡編譯器支持所帶來(lái)的益處，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，Scala提供的靜態(tài)類型可以很好地為你工作，而不會(huì)阻礙你。你會(huì)因?yàn)槭褂眠@種無(wú)需鍵入太多代碼的類型而感到愜意。如果你喜歡尋求更高層次的抽象和具有高度表現(xiàn)力的代碼，你會(huì)被Scala的簡(jiǎn)潔所吸引。在Scala里，你可以用更少的代碼做更多的事情。了解了運(yùn)算符和記法，你還會(huì)發(fā)現(xiàn)Scala的靈活性，這對(duì)于創(chuàng)建領(lǐng)域?qū)Ｓ谜Z(yǔ)言（domain-specificlanguage）非常有用。提醒一下，Scala的簡(jiǎn)潔有時(shí)會(huì)傾向于簡(jiǎn)短生硬，這會(huì)讓代碼變得難以理解。Scala的一些運(yùn)算符和構(gòu)造對(duì)初學(xué)者而言可能一時(shí)難以適應(yīng)②。這樣的語(yǔ)法不是為膽小之人準(zhǔn)備的。隨著你逐漸精通Scala，你會(huì)開始欣賞這種簡(jiǎn)潔，學(xué)會(huì)避免生硬，使得代碼更易于維護(hù)，同時(shí)也更易于理解。②我著手學(xué)習(xí)一門新語(yǔ)言時(shí)，還沒有哪門語(yǔ)法不讓我頭疼的，包括Ruby。多多練習(xí)，很快語(yǔ)法就變得很自然了。Scala不是一種超然物外的語(yǔ)言。你不必拋棄你已經(jīng)為編寫Java代碼所投入的時(shí)間、金錢和努力。Scala和Java的程序庫(kù)是可以混合在一起的。你可以完全用Scala構(gòu)建整個(gè)應(yīng)用，也可以按照你所期望的程度，將它同Java或其他JVM上的語(yǔ)言混合在一起。因此，你的Scala代碼可以小如腳本，也可以大如全面的企業(yè)應(yīng)用。Scala已經(jīng)用于構(gòu)建不同領(lǐng)域的應(yīng)用，包括電信、社交網(wǎng)絡(luò)、語(yǔ)義網(wǎng)和數(shù)字資產(chǎn)管理。ApacheCamel用Scala做DSL創(chuàng)建路由規(guī)則。LiftWebFramework是一個(gè)用Scala構(gòu)建的強(qiáng)大的Web開發(fā)框架，它充分利用了Scala的特性，比如簡(jiǎn)潔、表現(xiàn)力、模式匹配和并發(fā)。1.2何為ScalaScala，是ScalableLanguage的縮寫，它是一門混合型的函數(shù)式編程語(yǔ)言。MartinOdersky③是它的創(chuàng)始人，2003年發(fā)布了第一個(gè)版本。下面是Scala的一些關(guān)鍵特性④：③請(qǐng)閱讀附錄A，了解更多信息。④請(qǐng)參考附錄A，獲得權(quán)威的語(yǔ)言規(guī)范。它擁有基于事件的并發(fā)模型；它既支持命令式風(fēng)格，也支持函數(shù)式風(fēng)格；它是純面向?qū)ο蟮模凰梢院芎玫呐cJava混合；它強(qiáng)制使用自適應(yīng)靜態(tài)類型；它簡(jiǎn)潔而有表現(xiàn)力；它構(gòu)建于一個(gè)微內(nèi)核之上；它高度可擴(kuò)展，可以用更少的代碼創(chuàng)建高性能應(yīng)用。下面的小例子突出了這些特性：Introduction/TopStock.scalaimportscala.actors._

importActor._

valsymbols=List("AAPL","GOOG","IBM","JAVA","MSFT")

valreceiver=self

valyear=2008

symbols.foreach{symbol=>

actor{receiver!getYearEndClosing(symbol,year)}

}

val(topStock,highestPrice)=getTopStock(symbols.length)

printf("Topstockof%dis%sclosingatprice%f\n",year,topStock,highestPrice)

不用想語(yǔ)法，我們先從大處著眼。symbols指向一個(gè)不變的List，其中持有股票代碼。我們對(duì)這些股票代碼進(jìn)行循環(huán)，調(diào)用actor。每個(gè)actor在單獨(dú)的線程中執(zhí)行。因此，同actor關(guān)聯(lián)的代碼塊({})運(yùn)行在其自己的線程上。它調(diào)用（尚未實(shí)現(xiàn)的）函數(shù)getYearEndClosing()。這個(gè)調(diào)用的結(jié)果返回發(fā)起請(qǐng)求的actor。這由特殊的符號(hào)（!）實(shí)現(xiàn)?；氐街骶€程，我們調(diào)用（尚未實(shí)現(xiàn)的）函數(shù)getTopStock()。在上面的代碼完全實(shí)現(xiàn)之后，我們就可以并發(fā)地查詢股票收盤價(jià)了。現(xiàn)在，我們看看函數(shù)getYearEndClosing()：Introduction/TopStock.scaladefgetYearEndClosing(symbol:String,year:Int)={

valurl="/table.csv?s="+

symbol+"&a=11&b=01&c="+year+"&d=11&e=31&f="+year+"&g=m"

valdata=io.Source.fromURL(url).mkString

valprice=data.split("\n")(1).split(",")(4).toDouble

(symbol,price)

}

在這個(gè)短小可愛的函數(shù)里面，我們向\h發(fā)出了一個(gè)請(qǐng)求，收到了以CSV格式返回的股票數(shù)據(jù)。我們解析這些數(shù)據(jù)，提取年終收盤價(jià)?，F(xiàn)在，先不必為收到數(shù)據(jù)的格式操心，它并不是我們要關(guān)注的重點(diǎn)。在第14章，我們還將再用到這個(gè)例子，提供所有與Yahoo服務(wù)交流的細(xì)節(jié)。還需要實(shí)現(xiàn)getTopStock()方法。在這個(gè)方法里，我們會(huì)收到收盤價(jià)，確定最高價(jià)的股票。我們看看如何用函數(shù)式風(fēng)格實(shí)現(xiàn)它：Introduction/TopStock.scaladefgetTopStock(count:Int):(String,Double)={

(1tocount).foldLeft("",0.0){(previousHigh,index)=>

receiveWithin(10000){

case(symbol:String,price:Double)=>

if(price>previousHigh._2)(symbol,price)elsepreviousHigh

}

}

}

在這個(gè)getTopStock()方法中，沒有對(duì)任何變量進(jìn)行顯式賦值的操作。我們以股票代碼的數(shù)量作為這個(gè)方法的參數(shù)。我們的目標(biāo)是找到收盤價(jià)最高的股票代碼。因此，我們把初始的股票代碼和高價(jià)設(shè)置為（"",0.0），以此作為foldLeft()方法的參數(shù)。我們用foldLeft()方法去輔助比較每個(gè)股票的價(jià)格，確定最高價(jià)。通過receiveWithin()方法，我們接收來(lái)自開始那個(gè)actor的股票代碼和價(jià)格。如果在指定時(shí)間間隔沒有收到任何消息，receiveWithin()方法就會(huì)超時(shí)。一收到消息，我們就會(huì)判斷收到的價(jià)格是否高于我們當(dāng)前的高價(jià)。如果是，就用新的股票代碼及其價(jià)格作為高價(jià)，與下一次接收的價(jià)格進(jìn)行比較。否則，我們使用之前確定的（previousHigh）股票代碼和高價(jià)。無(wú)論從附著于foldLeft()的代碼塊（codeblock）中返回什么，它都會(huì)作為參數(shù)，用于在下一元素的上下文中調(diào)用代碼塊。最終，股票代碼和高價(jià)從foldLeft()返回。再?gòu)?qiáng)調(diào)一次，從大處著眼，不要管這里的方法的細(xì)節(jié)。隨著學(xué)習(xí)的深入，你會(huì)逐步了解它們的詳細(xì)內(nèi)容。大約25行代碼，并發(fā)地訪問Web，分析選定股票的收盤價(jià)。花上幾分鐘，分析一下代碼，確保你理解了它是如何運(yùn)作的。重點(diǎn)看方法是如何在不改變變量或?qū)ο蟮那闆r下，計(jì)算最高價(jià)的。整個(gè)代碼只處理了不變狀態(tài)；變量或?qū)ο笤趧?chuàng)建后就沒有修改。其結(jié)果是，你不需要顧慮同步和數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)，代碼也不需要有顯式的通知和等待序列。消息的發(fā)送和接收隱式地處理了這些問題。如果你把上面所有的代碼放到一起，執(zhí)行，你會(huì)得到如下輸出：Topstockof2008isGOOGclosingatprice307.650000

假設(shè)網(wǎng)絡(luò)延遲是d秒，需要分析的是n個(gè)股票代碼。如果編寫代碼是順序運(yùn)行，大約要花n×d秒。因?yàn)槲覀儾⑿袌?zhí)行數(shù)據(jù)請(qǐng)求，上面的代碼只要花大約d秒即可。代碼中最大的延遲會(huì)是網(wǎng)絡(luò)訪問，這里我們并行地執(zhí)行它們，但并不需要寫太多代碼，花太多精力。想象一下，用Java實(shí)現(xiàn)上面的例子，你會(huì)怎么做。上面的代碼的實(shí)現(xiàn)方式與Java截然不同，這主要體現(xiàn)在下面3個(gè)方面。首先，代碼簡(jiǎn)潔。Scala一些強(qiáng)大的特性包括：actor、閉包、容器（collection）、模式匹配、元組（tuple），而我們的示例就利用了其中幾個(gè)。當(dāng)然，我還沒有介紹過它們，這還只是簡(jiǎn)介！因此，不必在此刻就試圖理解一切，通讀本書之后，你就能夠理解它們了。我們使用消息進(jìn)行線程間通信。因此不再需要wait()和notify()。如果你使用傳統(tǒng)Java線程API，代碼會(huì)復(fù)雜幾個(gè)數(shù)量級(jí)。新的Java并發(fā)API通過使用executor服務(wù)減輕了我們的負(fù)擔(dān)。不過，相比之下，你會(huì)發(fā)現(xiàn)Scala基于actor的消息模型簡(jiǎn)單易用得多。因?yàn)槲覀冎惶幚聿蛔儬顟B(tài)，所以不必為數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)和同步花時(shí)間或精力（還有不眠夜）。這些益處為你卸下了沉重的負(fù)擔(dān)。要詳細(xì)地了解使用線程到底有多痛苦，請(qǐng)參考BrianGoetz的JavaConcurrencyinPractice[Goe06]。運(yùn)用Scala，你可以專注于你的應(yīng)用邏輯，而不必為低層的線程操心。你看到了Scala并發(fā)的益處。Scala也并發(fā)地⑤為單線程應(yīng)用提供了益處。Scala讓你擁有選擇和混合兩種編程風(fēng)格的自由：Java所用的命令式風(fēng)格和無(wú)賦值的純函數(shù)式風(fēng)格。Scala允許混合這兩種風(fēng)格，這樣，你可以在一個(gè)線程范圍內(nèi)使用你最舒服的風(fēng)格。Scala使你能夠調(diào)用和混合已有的Java代碼。⑤這里一語(yǔ)雙關(guān)?！幷咦⒃赟cala里，一切皆對(duì)象。比如，2.toString()在Java里會(huì)產(chǎn)生編譯錯(cuò)誤。然而，在Scala里，這是有效的——我們調(diào)用Int實(shí)例的toString()方法。同時(shí)，為了能給Java提供良好性能和互操作性，在字節(jié)碼層面上，Scala將Int的實(shí)例映射為32位的基本類型int。Scala編譯為字節(jié)碼。你可以按照運(yùn)行Java語(yǔ)言程序相同的方式運(yùn)行它。⑥也可以很好的將它同Java混合起來(lái)。你可以用Scala類擴(kuò)展Java類，反之亦然。你也可以在Scala里使用Java類，在Java里使用Scala類。你可以用多種語(yǔ)言編寫應(yīng)用，成為真正的多語(yǔ)言程序員⑦——在Java應(yīng)用里，在需要并發(fā)和簡(jiǎn)潔的地方，就用Scala（比如創(chuàng)造領(lǐng)域特定語(yǔ)言）吧！⑥你可以把它當(dāng)作腳本運(yùn)行。⑦參見附錄A，也請(qǐng)閱讀NealFord著的TheProductiveProgrammer[For08]。Scala是一個(gè)靜態(tài)類型語(yǔ)言，但是，不同于Java，它擁有自適應(yīng)的靜態(tài)類型。Scala在力所能及的地方使用類型推演。因此，你不必重復(fù)而冗繁地指定類型，而可以依賴語(yǔ)言來(lái)了解類型，在代碼的剩余部分強(qiáng)制執(zhí)行。不是你為編譯器工作；相反，編譯器為你工作。比如，我們定義vari=1，Scala立即就能推演出變量i是Int類型?，F(xiàn)在，如果我們將某個(gè)字符串賦給那個(gè)變量，比如，i="haha"，編譯器就會(huì)給出如下的錯(cuò)誤：error:typemismatch;

found:java.lang.String("haha")

required:Int

i="haha"

在本書后面，你會(huì)看到類型推演超越了簡(jiǎn)單類型定義，也進(jìn)一步超越了函數(shù)參數(shù)和返回值。Scala偏愛簡(jiǎn)潔。在語(yǔ)句結(jié)尾放置分號(hào)是Java程序的第二天性。Scala可以為你的小拇指能從多年的虐待中提供一個(gè)喘息之機(jī)——分號(hào)在Scala中是可選的。但是，這只是個(gè)開始。在Scala中，根據(jù)上下文，點(diǎn)運(yùn)算符（.）也是可選的，括號(hào)也是。因此，不用寫成s1.equals(s2);，我們可以這么寫s1equalss2。去掉了分號(hào)、括號(hào)和點(diǎn)，代碼會(huì)有一個(gè)高信噪比。它會(huì)變成更易編寫的領(lǐng)域特定語(yǔ)言。Scala最有趣的一個(gè)方面是可擴(kuò)展性。你可以很好享受到函數(shù)式編程構(gòu)造和強(qiáng)大的Java程序庫(kù)之間的相互作用，創(chuàng)建高度可擴(kuò)展的、并發(fā)的Java應(yīng)用，運(yùn)用Scala提供的功能，充分發(fā)揮多核處理器的多線程優(yōu)勢(shì)。Scala真正的魅力在于它內(nèi)置規(guī)則極少。相比于Java，C#和C++，Scala語(yǔ)言只內(nèi)置了一套非常小的內(nèi)核規(guī)則。其余的，包括運(yùn)算符，都是Scala程序庫(kù)的一部分。這種差異具有深遠(yuǎn)的影響。因?yàn)檎Z(yǔ)言少做一些，你就能用它多做一些。這是真正的可擴(kuò)展，它的程序庫(kù)就是一個(gè)很好的研究案例。1.3函數(shù)式編程我已經(jīng)提過幾次，Scala可以用作函數(shù)式編程語(yǔ)言。我想花幾頁(yè)的篇幅給你一些函數(shù)式編程的感覺。讓我們從對(duì)比Java編程的命令式風(fēng)格開始吧！如果我們想找到給定日期的最高氣溫，可能寫出這樣的Java代碼：//Javacode

publicstaticintfindMax(List<Integer>temperatures){

inthighTemperature=Integer.MIN_VALUE;

for(inttemperature:temperatures){

highTemperature=Math.max(highTemperature,temperature);

}

returnhighTemperature;

}

我們創(chuàng)建了一個(gè)可變的變量highTemperature，在循環(huán)中不斷修改它。當(dāng)你擁有可變變量時(shí)，你就必須保證正確地初始化它們，在正確的地方將它們改成正確的值。函數(shù)式編程是聲明式風(fēng)格，使用這種風(fēng)格，你要說明做什么，而不是如何去做。如果你用過XSLT，規(guī)則引擎，或是ANTLR，那么你就已經(jīng)用過函數(shù)式風(fēng)格了。我們用函數(shù)式風(fēng)格重寫上面的代碼，不用可變變量，如下代碼所示：Introduction/FindMaxFunctional.scaladeffindMax(temperatures:List[Int])={

temperatures.foldLeft(Integer.MIN_VALUE){Math.max}

}

上面代碼里，你看到了Scala的簡(jiǎn)潔和函數(shù)式編程風(fēng)格的相互作用。這是段高密度的代碼。用幾分鐘時(shí)間沉淀一下。我們創(chuàng)建了一個(gè)函數(shù)findMax()，接收一個(gè)不變的容器（temperatures）為參數(shù)，表示溫度值。圓括號(hào)和花括號(hào)之間的“=”告訴Scala推演這個(gè)函數(shù)的返回類型（這里是Int）。在這個(gè)函數(shù)里，我們調(diào)用這個(gè)collection的foldLeft()方法，對(duì)容器中的每個(gè)元素運(yùn)用Math.max()。正如你所知道的，java.lang.Math類的max()方法接收兩個(gè)參數(shù)，就是我們要確定最大值的兩個(gè)值。在上面的代碼里，這兩個(gè)參數(shù)是隱式傳遞的。max()的第一個(gè)隱式參數(shù)是之前的高值，第二個(gè)參數(shù)是foldLeft()正在迭代的容器中的當(dāng)前元素。foldLeft()取回調(diào)用max的結(jié)果，這就是當(dāng)前的高值，在接下來(lái)調(diào)用max()時(shí)把它傳進(jìn)去，同下一個(gè)元素比較。foldLeft()的參數(shù)就是高溫的初始值。foldLeft()方法需要花些功夫來(lái)掌握。稍稍做個(gè)假設(shè)，把容器中的元素當(dāng)作是站成一排的人，我們要找出年紀(jì)最大的人的年齡。我們?cè)诠P記上寫上0，把它傳給這排的第一個(gè)人。第一個(gè)丟棄這個(gè)筆記（因?yàn)樗?歲年齡大）；用他的年齡20創(chuàng)建一個(gè)新的筆記；把它傳給這排的下一個(gè)人。第二個(gè)人，他比20歲年輕，簡(jiǎn)單把筆記傳給下一個(gè)挨著他的人。第三個(gè)人，32歲，丟棄這個(gè)筆記，創(chuàng)建一個(gè)新的傳遞下去。我們從最后一個(gè)人獲得的筆記就會(huì)包含年紀(jì)最大的人的年齡。把這一系列過程可視化，你就知道foldLeft()背后做了些什么。上面的代碼是不是感覺像喝了一小口紅牛？Scala代碼高度簡(jiǎn)潔，非常緊湊。你不得不花些功夫?qū)W習(xí)這個(gè)語(yǔ)言。但是，一旦你掌握了它，你就能夠利用它的威力和表現(xiàn)力了。我們來(lái)看另外一個(gè)函數(shù)式風(fēng)格的例子。假定我們想要一個(gè)List，其元素就是將原List值的翻倍。我們不會(huì)對(duì)每個(gè)元素進(jìn)行循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，只要簡(jiǎn)單的說，我們要元素翻倍，讓語(yǔ)言來(lái)循環(huán)，如下所示：Introduction/DoubleValues.scalavalvalues=List(1,2,3,4,5)

valdoubleValues=values.map(_*2)

關(guān)鍵字val理解為“不變的”。我們告訴Scala，變量values和doubleValues一旦創(chuàng)建就不會(huì)改變。盡管看上去不像，但_*2確實(shí)是一個(gè)函數(shù)。它是個(gè)匿名函數(shù)，這表示這個(gè)函數(shù)只有函數(shù)體，而沒有函數(shù)名。下劃線（_）表示傳給這個(gè)函數(shù)的參數(shù)。函數(shù)本身作為參數(shù)傳給map函數(shù)。map()函數(shù)在容器上迭代，對(duì)于容器中的每個(gè)元素，都會(huì)調(diào)用以參數(shù)給出的匿名函數(shù)。其結(jié)果是創(chuàng)建一個(gè)新的List，包含的元素就是原List元素值的翻倍?？匆娫趺窗押瘮?shù)（這里就是把一個(gè)數(shù)翻倍）當(dāng)作普通參數(shù)和變量了吧？在Scala里面，函數(shù)是一等公民。因此，雖然獲得了一個(gè)將原List元素值翻倍的List，但我們并沒有修改任何變量和對(duì)象。這種不變的方式是一個(gè)關(guān)鍵概念，它讓函數(shù)式編程成為一種非常有吸引力的并發(fā)編程風(fēng)格。在函數(shù)式編程中，函數(shù)是純粹的。它們產(chǎn)生的輸出只是基于其接收到的輸入，它們不會(huì)受任何狀態(tài)影響或也不會(huì)影響任何狀態(tài)，無(wú)論是全局還是局部的。1.4本書的內(nèi)容我寫這本書的目標(biāo)是讓你快速理解Scala，可以用它編寫并發(fā)、可伸縮、有表現(xiàn)力的程序。為了做到這些，你需要學(xué)很多東西，但是還有很多你也不必了解。如果你的目標(biāo)是了解Scala的全部，本書滿足不了你。我們已經(jīng)有了這樣一本書，叫ProgramminginScala[OSV08]，由MartinOdersky、LexSpoon和BillVenners編寫，它相當(dāng)深入的介紹了這門語(yǔ)言，非常值得一讀。本書里講述的是開始使用Scala所需的一些必要概念。我假定你非常熟悉Java。因此，你并不會(huì)從這本書里面學(xué)到基本的編程概念。然而，我并不假定你擁有函數(shù)式編程的知識(shí)，或是了解Scala語(yǔ)言本身——你會(huì)在本書里學(xué)到。我是為忙碌的Java開發(fā)者編寫的這本書，因此我的目標(biāo)是讓你很快覺得Scala很舒服，以便你可以很快地開始用它構(gòu)建真實(shí)的應(yīng)用。你會(huì)看到概念介紹得相當(dāng)快，但會(huì)提供很多例子幫助你理解它們的。本書的其余部分按照如下方式組織。在每章里，你都會(huì)學(xué)到一些必需的知識(shí)點(diǎn)，讓你更接近于用Scala編寫并發(fā)代碼。第2章，起步。這一章我會(huì)帶著你安裝Scala，讓你的第一個(gè)Scala代碼執(zhí)行起來(lái)。我會(huì)為你展示如何把Scala當(dāng)作腳本用，如何像傳統(tǒng)的Java代碼一樣編譯，以及如何使用Java工具運(yùn)行它。第3章，Scala步入正軌。從這一章開始，你會(huì)擁有一次快速Scala之旅，了解它的簡(jiǎn)潔，了解它如何處理Java類和基本類型，如何在已有Java知識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新內(nèi)容。對(duì)于那些毫無(wú)戒心的Java程序員而言，Scala還是有些驚奇的，你會(huì)在這章看到這些驚奇。第4章，Scala的類。作為一門純粹的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言，Scala處理類的方式與Java有相當(dāng)大的差異。比如，它沒有static關(guān)鍵字，然而你可以用伴生對(duì)象創(chuàng)建類成員。你會(huì)在這一章中學(xué)到Scala的OO編程方式。第5章，自適應(yīng)類型⑧。Scala是一種靜態(tài)類型語(yǔ)言。它提供了編譯時(shí)檢查，但是與其他靜態(tài)類型語(yǔ)言不同，它沒有繁文縟節(jié)的⑨語(yǔ)法。在這一章中，你會(huì)學(xué)到Scala輕量級(jí)自適應(yīng)類型。⑧自適應(yīng)類型（SensibleTyping），并不是Scala本身的術(shù)語(yǔ)，而是作者為了形容Scala類型的特性而想出的一個(gè)說法。這章主要是描述Scala的類型的推演能力和類型體系。從字面理解，是有意識(shí)或有知覺的確定類型，把Scala比作一個(gè)生命體，用以形容Scala的類型特征。這里把它譯作自適應(yīng)類型?！g者注⑨參見附錄A。第6章，函數(shù)值和閉包。函數(shù)值和閉包是函數(shù)式編程的核心概念，也是Scala的一個(gè)最常見特征。在這一章中，我會(huì)帶你領(lǐng)略如何善用它們。第7章，Trait和類型轉(zhuǎn)換。你會(huì)學(xué)到如何抽象行為，并將其混入任意的類中，也會(huì)了解到Scala的隱式類型轉(zhuǎn)換。第8章，使用容器，Scala提供可變和不變的容器。你可以很簡(jiǎn)潔的創(chuàng)建它們，通過閉包進(jìn)行迭代，正如你在這一章所見到的。第9章，模式匹配和正則表達(dá)式。從這章開始，你會(huì)開始探索模式匹配功能。它是Scala最強(qiáng)大的特性之一，也是你需要在并發(fā)編程中依賴的一個(gè)特性。第10章，并發(fā)編程。在這一章，你會(huì)讀到本書中最令人期待的特性。你會(huì)學(xué)習(xí)到強(qiáng)大的基于事件的并發(fā)模型和用做支撐的actorAPI。第11章，與Java混合。一旦你解決了如何使用并發(fā)的問題，你就會(huì)想把它用到你的Java應(yīng)用里面了。這一章會(huì)為你展示如何做到這一點(diǎn)。第12章，Scala的單元測(cè)試。如果你想確保你鍵入的代碼確實(shí)做了你想做的事情，那么Scala擁有的單元測(cè)試可以提供良好的支持。在這一章中，你會(huì)學(xué)習(xí)如何使用JUnit、TestNG和基于Scala的測(cè)試工具，測(cè)試Scala和Java代碼。第13章，異常處理。我知道你能寫出很好的代碼。然而，你還是不得不處理你調(diào)用代碼所拋出的異常。Scala有一種不同于Java的異常處理方法，你會(huì)在這一章中看到。第14章，使用Scala。在這章中，我會(huì)把這本書的概念放到一起，為你展示如何善用Scala構(gòu)建真實(shí)世界的應(yīng)用。最后，在附錄A中，你會(huì)找到本書所引用的一些Web上的文章和blog。1.5本書面向的讀者這本書是為有經(jīng)驗(yàn)的Java程序員準(zhǔn)備的。也就是說你要相當(dāng)熟悉Java語(yǔ)言的語(yǔ)法和JavaAPI，而且你也要有扎實(shí)的面向?qū)ο缶幊讨R(shí)?；谶@樣的前提，你就可以快速領(lǐng)會(huì)到Scala的精髓，用它構(gòu)建真實(shí)的應(yīng)用。熟悉其他語(yǔ)言的程序員也可以使用這本書，但是不得不讀一些Java的好書，補(bǔ)充一些營(yíng)養(yǎng)。對(duì)Scala有幾分了解的程序員也可以使用本書，了解一些他們尚未得到機(jī)會(huì)探索的語(yǔ)言特性。已經(jīng)熟悉Scala的人可以用這本書來(lái)培訓(xùn)他們組織中的其他程序員。1.6致謝編寫本書的過程中，我擁有著一些特權(quán)，這些特權(quán)使我能夠從很多智者那里獲得幫助。這群非常有激情的人都是在百忙之中貢獻(xiàn)出他們的時(shí)間評(píng)論本書，告訴我哪里不足，哪里做得好，鼓勵(lì)我繼續(xù)前行。這本書能夠變得更好，我需要鳴謝AlScherer、AndresAlmiray、ArildShirazi、BillVenners、BrianGoetz、BrianSam-bodden、BrianSletten、DanielHinojosa、IanRoughley、JohnD.Heintz、MarkRichards、MichaelFeathers、MikeMangino、NathanielSchutta、NealFord、RajuGandhi、ScottDavis和StuartHalloway。他們影響著這本書向許多好的方面進(jìn)步。你在本書中發(fā)現(xiàn)的任何錯(cuò)誤，責(zé)任完全在我。特別要鳴謝ScottLeberknight；他是我遇到過最細(xì)心的評(píng)論者。他的評(píng)論如此詳盡且見解深刻，他花時(shí)間運(yùn)行了書中的每一段代碼。在一些我需要幫忙的地方，他總是非常友好的幫我再過一遍。一本編程語(yǔ)言書的作者所能要求的，還有什么能比讓語(yǔ)言的創(chuàng)造者對(duì)書進(jìn)行審校更好的呢？我誠(chéng)摯的感謝MartinOdersky，感謝他那無(wú)價(jià)的評(píng)論、修正和建議。你在讀的這本書經(jīng)過了良好的打磨、修正、細(xì)化和重構(gòu)。有一個(gè)人勇于閱讀和編輯每個(gè)單詞，就如同是它們只是通過我指尖流露出來(lái)的一般。他做到了，唯一的延遲是互聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)加給我們的。他為我展示一個(gè)人可能對(duì)你是如何的嚴(yán)格，與此同時(shí)，又能夠不斷地激勵(lì)你。我承諾再寫一本書，如果他承諾再編輯的話。我從心底里感謝DanielSteinberg。我要特別鳴謝PragmaticProgrammers，AndyHunt和DaveThomas，他們開啟了這本書的項(xiàng)目，并支撐著完成它。感謝你們提供了如此敏捷的環(huán)境和設(shè)置了如此高的標(biāo)準(zhǔn)。很高興再次為你們寫書。感謝JanetFurlow、KimWimpsett、StevePeter以及整個(gè)PragmaticBookshelf團(tuán)隊(duì)，有了你們的協(xié)助，才有了這本書。我還要鳴謝DustinWhitney、JonathanSmith、JoshMcDonald、FredJason、VladimirKelman和JeffSack，感謝他們?cè)诒緯搲▍⒁姼戒汚）和email交流中給予我的鼓勵(lì)。我還要鳴謝本書beta版的讀者，他們提供了很有價(jià)值的評(píng)論和反饋。感謝DanielGlauser、DavidBailey、KaiVirkki、LeifJantzen、LudovicKuty、MorrisJones、PeterOlsen和RenaudFlorquin為beta版報(bào)告的錯(cuò)誤。感謝JayZimmerman，NFJS系列大會(huì)（\h）的主管，他為我提供了機(jī)會(huì)，展現(xiàn)一些想法和主題，正是這些內(nèi)容幫我塑成了本書。感謝與會(huì)的geek——演講者和參會(huì)者——讓我有機(jī)會(huì)與你們交流。你們是靈感之源，我從你們身上學(xué)到了很多。我還要“并發(fā)”地鳴謝MartinOdersky和Scala社區(qū)，他們的付出讓我們擁有了如此美妙的語(yǔ)言。感謝我的妻子Kavitha同兩個(gè)兒子Karthik和Krupakar，沒有你們的巨大支持、耐心和鼓勵(lì)，編寫本書是不可能的。這本書始于Krupa問“爸爸，Scala是什么？”，止于Karthik說“我今年夏天要學(xué)Scala”，以及我妻子在其間不斷穩(wěn)定提供的垃圾食品、咖啡因飲料與刨根問底的問題。下面這段完全函數(shù)式的Scala代碼是獻(xiàn)給他們的：("thankyou!"*3)foreachprint。

第2章起步讓我們開始寫一些Scala代碼吧！在這一章里，你會(huì)裝上Scala，確保一切都能在系統(tǒng)中運(yùn)作良好。2.1下載ScalaScala起步很簡(jiǎn)單。首先，訪問\h，點(diǎn)擊“DownloadScala”鏈接，下載最新的穩(wěn)定版本。選擇最適合你所用的平臺(tái)的版本，排在最上面的是當(dāng)前的發(fā)布版本①。在MacOSX上，我下載的是scala-2.7.4.final.tar.gz，在WindowsVista上，我下載的就是scala-2.7.4.final.zip。如果你對(duì)ScalaAPI或者源碼感興趣，就需要下載其他的文件。①如果你想找早期的版本，在頁(yè)面上有一節(jié)是“PreviousReleases”。本書的例子是在Scala2.7.4版本上運(yùn)行通過的。如果你是個(gè)追求最前沿技術(shù)的家伙，穩(wěn)定版本肯定滿足不了你的需求。這個(gè)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)在不斷更新，你所需要的就是它的最新版本。在下載頁(yè)面上往下找，找到“ReleaseCandidate”一節(jié)，下載適合你所用平臺(tái)最新的候選版本。當(dāng)然，如果你想要實(shí)時(shí)更新的版本，而且愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，還可以下載每日構(gòu)建的版本。不管你選了哪個(gè)版本，都需要JDK1.4或更高版本②的支持。我推薦你至少要用Java5，這樣才能在Scala中享受到最新的Java語(yǔ)言特性?；c(diǎn)時(shí)間檢查一下，看看Java裝的是哪個(gè)版本，是不是能用。②參見\h/javase/downloads/index.jsp。2.2安裝Scala先把Scala裝起來(lái)吧！前提是你已經(jīng)下載了Scala2.7.4的二進(jìn)制發(fā)行版，并且Java也裝好了。（參見2.1節(jié)。）2.2.1在Windows上安裝Scala把發(fā)行包解壓縮——我是直接右擊scala-2.7.4.final.zip然后選擇“ExtractHere”。接著把解壓縮后的目錄拷貝到合適的位置，比如我就把scala-2.7.4.final挪到了C:\programs\scala目錄下。③③我推薦你選擇一個(gè)中間不帶空格的路徑，因?yàn)橛锌崭竦穆窂矫３?huì)帶來(lái)麻煩。還有一步工作要做。你要設(shè)置Scalabin目錄的路徑。進(jìn)入控制面板，打開“系統(tǒng)”，選擇“高級(jí)系統(tǒng)設(shè)置”，選擇“高級(jí)”，然后選擇“環(huán)境變量”④。修改path這個(gè)變量，把Scala的bin目錄也放進(jìn)去。比如在我的機(jī)器上，我就把C:\programs\scala\scala2.7.4.final\bin加進(jìn)到path里面去了。記住，在path里用分號(hào)（;）分隔目錄。④對(duì)于Vista之外的Windows版本，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)修改環(huán)境變量。先驗(yàn)證一下配置是否正確。關(guān)閉所有已經(jīng)打開的命令行窗口，因?yàn)閷?duì)環(huán)境變量的修改要等到你重新打開窗口時(shí)才能生效。在新的命令行窗口里，輸入scala-version，確保顯示的版本跟你安裝的版本一樣?，F(xiàn)在Scala就可以用了！2.2.2在類UNIX系統(tǒng)上安裝Scala在類Unix系統(tǒng)上安裝Scala有好幾種選擇。如果你用的是MacOSX，就可以用MacPorts的sudoportinstallscala命令安裝。你也可以使用下面這個(gè)命令把發(fā)行包解壓縮：gunzipscala-2.7.4.final.tar.gz，然后運(yùn)行tar-xfscala-2.7.4.final.tar，把解壓后的目錄移到一個(gè)合適的位置。在我的系統(tǒng)上，我把scala-2.7.4.final目錄復(fù)制到了/opt/scala目錄下面。還有一步工作要做：設(shè)置Scalabin目錄的路徑。用的shell不一樣，要修改的文件也不一樣。你很可能已經(jīng)知道了要修改哪個(gè)文件——如果需要幫助的話，請(qǐng)參見對(duì)應(yīng)shell的文檔，或者直接找了解的人問。我用的是bash，所以我修改的是~/.bash_profile文件。在該文件中，我把/opt/scala/scala-2.7.4.final/bin加到了path環(huán)境變量里。先驗(yàn)證一下配置是否正確。關(guān)閉所有已經(jīng)打開的命令行窗口，因?yàn)榄h(huán)境變量的修改要等到重新打開窗口時(shí)才能生效⑤。在新的終端窗口中，輸入scala-version，確保顯示的版本跟你安裝的版本一樣?，F(xiàn)在Scala就可以用了?、輳募夹g(shù)上來(lái)說，我們可以對(duì)配置文件執(zhí)行source，但是打開個(gè)新窗口可能更省事。2.3讓Scala跑起來(lái)想快速嘗試一下Scala的話，直接用scala這個(gè)命令行shell就行。你可以在上面嘗試著運(yùn)行一些簡(jiǎn)單的Scala代碼片斷。在編寫應(yīng)用的時(shí)候，這個(gè)有用的工具可以幫你快速試驗(yàn)一些新代碼。在命令行上（不管是終端窗口還是命令提示符），輸入scala。你可以見到下面的介紹信息和一個(gè)提示符：>scala

WelcometoScalaversion2.7.4.final(JavaHotSpot(TM)ClientVM,

Java1.5.0_16).

Typeinexpressionstohavethemevaluated.

Type:helpformoreinformation.

scala>

在提示符后面，輸入valnumber=6，然后回車。Scalashell會(huì)做出如下反應(yīng)，表示它把number這個(gè)變量推演為Int類型，因?yàn)槲覀兘o變量的賦值是6。scala>valnumber=6

number:Int=6

scala>

現(xiàn)在試著輸入number=7，Scala會(huì)給出下面的錯(cuò)誤信息：scala>number=7

<console>:5:error:reassignmenttoval

number=7

^

scala>

Scala告訴我們，number這個(gè)常量不能重新賦值。但我們還是可以在控制臺(tái)上重新定義常量與變量。例如輸入valnumber=7，Scala就能接受了。scala>valnumber=7

number:Int=7

scala>

只有在交互式shell上，我們才能在同一個(gè)作用范圍內(nèi)對(duì)常量和變量進(jìn)行重新定義，這在真正的Scala代碼或者腳本中是行不通的——所以說，shell的這種靈活性讓我們可以更輕松地在上面進(jìn)行試驗(yàn)。輸入vallist=List(1,2,3)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)Scala推演出了List的類型并輸出：List:List[Int]=List(1,2,3)。無(wú)論什么時(shí)候，只要你不確定某個(gè)表達(dá)式會(huì)被推演成什么類型，你都可以很快地在shell里試出結(jié)果。你可以用“up”鍵找到之前輸入的命令。它甚至還可以找到上一次調(diào)用shell時(shí)用過的命令。輸入命令的時(shí)候，你可以用Ctrl+A回到行首，用Ctrl+E到達(dá)行尾。只要你敲下回車鍵，shell就會(huì)立刻執(zhí)行你輸入的東西。如果你的語(yǔ)句沒寫完（例如方法定義寫了一半）就按了回車，shell會(huì)提示一個(gè)豎線（|），讓你把定義寫完。例如下面我就是用了兩行來(lái)完成isPalindrome()方法的定義，然后調(diào)用了兩次并查看結(jié)果：scala>defisPalindrome(str:String)=

|str==str.reverse.toString()

isPalindrome:(String)Boolean

scala>isPalindrome("mom")

res1:Boolean=true

scala>isPalindrome("dude")

res2:Boolean=false

scala>

Shell上的工作做完以后，你可以輸入:quit或者exit退出shell。除了用shell外，我們還可以在命令行上用-e這個(gè)選項(xiàng)（其含義為執(zhí)行參數(shù)）把簡(jiǎn)短的語(yǔ)句或是表達(dá)式傳給Scala。GettingStarted/RunScalaOnCommandLine.cmdscala-e"println(\"Hello\"+args(0)+\",\"+args(1))"Buddy

"WelcometoScala"

Scala會(huì)返回下面的信息：HelloBuddy,WelcometoScala

我們用了()而不是[]來(lái)索引args變量——這是個(gè)Scala的慣用法，我們稍后討論。如果你在文件里寫好了Scala代碼，可以用:load選項(xiàng)把它載入shell。比如要加載一個(gè)名為script.scala的文件，就在shell里面輸入:loadscript.scala。這個(gè)選項(xiàng)可以用來(lái)加載預(yù)先寫好的函數(shù)和類，并在shell里試驗(yàn)它們。2.4命令行上的Scala盡管shell和-e選項(xiàng)提供了很便捷的方式試驗(yàn)代碼片斷，但如果你想執(zhí)行文件中Scala代碼，那么就會(huì)用到scala命令。在沒有提供參數(shù)的情況下，它會(huì)以交互模式運(yùn)行；如果提供了文件名，它就會(huì)以批處理模式運(yùn)行。代碼文件可以是腳本，也可以是目標(biāo)文件（目標(biāo)文件是指編譯器生成的.class文件）。默認(rèn)情況下，你都可以讓這個(gè)工具去測(cè)試你所提供的文件是哪種類型，也可以用-howtorun選項(xiàng)來(lái)告訴它，提供的到底是腳本文件，還是目標(biāo)文件。最后一點(diǎn)，在給它傳遞Java屬性的時(shí)候，可以用-Dproperty=value格式。假設(shè)我們已經(jīng)有了一個(gè)文件，叫做Helloworld.scala：GettingStarted/HelloWorld.scalaprintln("HelloWorld,WelcometoScala")

我們可以用scalaHelloWorld.scala這個(gè)命令來(lái)執(zhí)行上面的腳本：>scalaHelloWorld.scala

HelloWorld,WelcometoScala

>

不管有什么樣的參數(shù)需要傳入，都可以附加在文件名后面。把Scala代碼寫到文件里面當(dāng)作腳本執(zhí)行，這個(gè)功能是相當(dāng)方便的。你可以寫一些跟系統(tǒng)維護(hù)或者管理任務(wù)相關(guān)的代碼，然后在命令行或者你喜歡的IDE里面運(yùn)行，無(wú)須額外的編譯工作。Scala工具在內(nèi)存里把腳本編譯成字節(jié)碼，然后執(zhí)行。它把代碼放到一個(gè)傳統(tǒng)的main()方法中，這個(gè)方法歸屬于一個(gè)名叫Main的類。所以當(dāng)你執(zhí)行腳本的時(shí)候，實(shí)際上執(zhí)行的是Main這個(gè)類中的main()方法。如果你想看生成的字節(jié)碼，可以在文件名前面加上-savecompiled選項(xiàng)，Scala工具會(huì)把字節(jié)碼存成一個(gè)JAR文件。2.5把Scala代碼當(dāng)作腳本運(yùn)行當(dāng)你開始用Scala寫腳本以后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)執(zhí)行Scala文件就跟執(zhí)行shell腳本一樣簡(jiǎn)單。2.5.1在類UNIX系統(tǒng)上作為腳本運(yùn)行在類Unix系統(tǒng)上，你可以設(shè)置一個(gè)shell前導(dǎo)詞（preamble）來(lái)執(zhí)行腳本。如下例：GettingStarted/Script.scala#!/usr/bin/envscala

!#

println("Hello"+args(0))

先輸入chmod+xScript.scala，確保你對(duì)Script.scala文件有執(zhí)行權(quán)限。然后執(zhí)行此文件，在命令行上輸入./Script.scalaBuddy——Buddy是傳給腳本的參數(shù)。輸出如下：HelloBuddy

2.5.2在Windows上作為腳本運(yùn)行你可以配置Windows，讓它在運(yùn)行.scala文件的時(shí)候調(diào)用Scala。打開資源瀏覽器，雙擊一個(gè)帶.scala擴(kuò)展名的Scala腳本文件。Windows會(huì)告訴你它打不開這個(gè)文件，并讓你從已安裝的程序列表里面選擇一個(gè)程序去打開它。找到Scala安裝的位置，選擇scala.bat?，F(xiàn)在就可以在資源瀏覽器里面通過雙擊文件來(lái)執(zhí)行程序了。在命令行里面運(yùn)行也行，現(xiàn)在就不用帶命令前綴.scala了。如果在資源瀏覽器里面雙擊程序，你會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)窗口先是彈出來(lái)，然后顯示執(zhí)行結(jié)果，接著很快就關(guān)掉了。想讓窗口保持打開狀態(tài)的話，可以把文件指向一個(gè).bat文件，讓這個(gè).bat文件運(yùn)行完Scala之后暫停。右鍵單擊某個(gè)Scala程序，選擇“OpenWith…”，找到該bat文件。下面是.bat文件的一個(gè)例子：GettingStarted/RunScala.batechooff

cls

callscala%1

pause

當(dāng)你雙擊Helloworld.scala以后，上面那個(gè).bat文件會(huì)自動(dòng)執(zhí)行，得到下面的結(jié)果：2.6在IDE里面運(yùn)行Scala作為Java程序員，最有可能是用IDE開發(fā)應(yīng)用程序。Eclipse、IntelliJIDEA、NetBeans這三款I(lǐng)DE都有對(duì)應(yīng)的Scala插件（參見附錄A）。用了這些IDE，就可以在使用Scala的時(shí)候享受跟Java一樣的待遇，如語(yǔ)法高亮，代碼補(bǔ)全，調(diào)試，合適的縮進(jìn)，等等。此外，你還可以在同一個(gè)項(xiàng)目中混合或是互相引用Scala和Java代碼。在Scala的網(wǎng)站上有為Eclipse安裝Scala插件的說明文檔，參見\h/node/94。2.7編譯Scala下面講述如何寫一個(gè)類，用scalac編譯器編譯。在下面的例子中，我們定義了一個(gè)對(duì)象，名叫Sample。（你很快會(huì)學(xué)到，Scala不支持靜態(tài)方法，要想寫靜態(tài)的main()方法，就得定義一個(gè)對(duì)象——一個(gè)單例⑥）⑥此處原文為Singletonclass，經(jīng)過與作者溝通，確認(rèn)class這個(gè)詞應(yīng)該去掉。所以譯作“單例”，而非“單例類”?！g者注GettingStarted/Sample.scalaobjectSample{

defmain(args:Array[String])=println("HelloScala")

}

我們可以用scalacSample.scala這個(gè)命令對(duì)它進(jìn)行編譯。執(zhí)行的方法有兩種，一種是用scala工具，一種是用java命令。用scala工具的話，輸入scalaSample就行。用java工具的話，還得需要在classpath里指定scala-library.jar。下面的例子中，先是用了scalac進(jìn)行編譯，然后分別使用scala工具和java工具執(zhí)行；在我的mac上是這樣做的：>scalacSample.scala

>scalaSample

HelloScala

>java-classpath/opt/scala/scala-2.7.4.final/lib/scala-library.jar:.Sample

HelloScala

>

在Windows上，你可以把classpath指向scala-library.jar所在的位置。在我的Vista虛擬機(jī)上，我就設(shè)成了C:\programs\scala\scala-2.7.4.final\lib\scalalibrary.jar;。在本章中，我們裝好了Scala，做了些簡(jiǎn)單嘗試?，F(xiàn)在你應(yīng)該準(zhǔn)備好進(jìn)入Scala編程的具體細(xì)節(jié)了。

第3章Scala步入正軌你可以基于自己已有的Java技能學(xué)習(xí)Scala。在本章中，我們從熟悉的地方——Java代碼——出發(fā)，向Scala前進(jìn)。Scala在一些地方同Java類似，但差異之處更是不勝枚舉。Scala偏愛純粹的面向?qū)ο螅撬矔?huì)盡可能的把類型映射為Java類型。Scala支持類Java的命令式編程風(fēng)格，同時(shí)也支持函數(shù)式風(fēng)格。啟動(dòng)你最喜愛的編輯器，我們要開啟Scala之旅了！3.1把Scala當(dāng)作簡(jiǎn)潔的JavaScala擁有非常高的代碼密度——鍵入更少卻獲得更多。我們從一段Java代碼的例子開始：ScalaForTheJavaEyes/Greetings.java//Javacode

publicclassGreetings{

publicstaticvoidmain(String[]args){

for(inti=1;i<4;i++){

System.out.print(i+",");

}

System.out.println("ScalaRocks!!!");

}

}

輸出如下：1,2,3,ScalaRocks!!!

Scala使上面的代碼變得更簡(jiǎn)潔。首先，它并不關(guān)心是否使用分號(hào)。其次，在如此簡(jiǎn)單的例子里，把代碼放到Greetings類里并沒有什么真正的益處，因此，可以去掉。再次，沒有必要指定變量i的類型。Scala很聰明，足以推演出i是一個(gè)整數(shù)。最后，Scala使用println輸出字符串，不必鍵入System.out.println。把上面的代碼簡(jiǎn)化成Scala，如下：ScalaForTheJavaEyes/Greetings.scalafor(i<-1to3){

print(i+",")

}

println("ScalaRocks!!!")

運(yùn)行上面的Scala腳本，鍵入scalaGreetings.scala，或是在IDE里運(yùn)行。你應(yīng)該看到這樣的輸出：1,2,3,ScalaRocks!!!

Scala的循環(huán)結(jié)構(gòu)相當(dāng)輕量級(jí)。只要說明索引i的值是從1到3即可。箭頭（<-）左邊定義了一個(gè)val，而不是var（參見下面的注解），右邊是一個(gè)生成器表達(dá)式（generatorexpression）。每次循環(huán)都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的val，用產(chǎn)生出來(lái)的連續(xù)值進(jìn)行初始化。valvs.var不管是val還是var，都可以用來(lái)定義變量。用val定義的變量是不可變的，初始化之后，值就固定下來(lái)了。用var定義的變量是可變的，修改多少次都行。這里的不變性指的是變量本身，而不是變量所引用的實(shí)例。比如說，如果寫valbuffer=newStringBuffer()，就不能把buffer指向其他的引用。但我們依然可以用諸如append()之類的方法來(lái)修改StringBuffer的實(shí)例。另外，如果用valstr="hello"定義了一個(gè)String的實(shí)例，就不能再做修改了，因?yàn)镾tring本身也是不可變的。要想讓一個(gè)類的實(shí)例不可變，可以把它的所有字段都定義為val，然后只提供讀取實(shí)例狀態(tài)的方法，不提供修改的方法。在Scala里，應(yīng)該盡量?jī)?yōu)先使用val，而不是var；這可以提升不變性和函數(shù)式風(fēng)格。上面代碼產(chǎn)生的范圍包含了下界（1）和上界（3）。用until()方法替換to()方法，就可以從范圍內(nèi)排除上界。ScalaForTheJavaEyes/GreetingsExclusiveUpper.scalafor(i<-1until3){

print(i+",")

}

println("ScalaRocks!!!")

你會(huì)看到如下輸出：1,2,ScalaRocks!!!

是的，你沒聽錯(cuò)。我確實(shí)說to()是方法了。實(shí)際上，to()和until()都是RichInt的方法①，這個(gè)類型是由Int隱式轉(zhuǎn)換而來(lái)的，而Int是變量i的推演類型。這兩個(gè)函數(shù)返回的是一個(gè)Range的實(shí)例。因此，調(diào)用1to3等價(jià)于1.to(3)，但前者更優(yōu)雅。在下面的注解中，我們會(huì)更多的討論這一迷人的特性。①我們會(huì)在3.2節(jié)“Java基本類型對(duì)應(yīng)的Scala類”中討論富封裝器（richwrapper）。點(diǎn)和括號(hào)是可選的如果方法有0或1個(gè)參數(shù)，點(diǎn)和括號(hào)是可以丟掉的。如果方法的參數(shù)多于一個(gè)，就必須使用括號(hào)，但是點(diǎn)仍然是可選的。你已經(jīng)看到這樣做的益處：a+b實(shí)際上是a.+(b)，1to3實(shí)際上是1.to(3)。利用這樣輕量級(jí)語(yǔ)法的優(yōu)勢(shì)，可以創(chuàng)建出讀起來(lái)更自然的代碼。比如，假設(shè)為類Car定義了一個(gè)turn()方法：defturn(direction:String)//...

用輕量級(jí)語(yǔ)法調(diào)用上面的方法，如下：carturn"right"

享受可選的點(diǎn)和括號(hào)，削減代碼中的雜亂吧！在上面的例子里，看上去是在循環(huán)迭代中給i重新賦了值。然而，i并不是一個(gè)var，而是一個(gè)val。每次循環(huán)都創(chuàng)建一個(gè)不同的val，名字叫做i。注意，我們不可能由于疏忽在循環(huán)里修改了i的值，因?yàn)閕是不變的。這里，我們已經(jīng)悄然向函數(shù)式風(fēng)格邁進(jìn)了一步。使用foreach()，還可以用更貼近函數(shù)式的風(fēng)格執(zhí)行循環(huán)：ScalaForTheJavaEyes/GreetingsForEach.scala(1to3).foreach(i=>print(i+","))

println("ScalaRocks!!!")

輸出如下：1,2,3,ScalaRocks!!!

上面的例子很簡(jiǎn)潔，沒有賦值。我們用到了Range類的foreach()方法。這個(gè)方法以一個(gè)函數(shù)值作為參數(shù)。所以，要在括號(hào)里面提供一段代碼體，接收一個(gè)實(shí)參，在這個(gè)例子里面命名為i。=>將左邊的參數(shù)列表和右邊的實(shí)現(xiàn)分離開來(lái)。3.2Java基本類型對(duì)應(yīng)的Scala類Java世界呈現(xiàn)出一個(gè)割裂的現(xiàn)象，有對(duì)象，有基本類型，比如int、double等。Scala把一切都視為對(duì)象。Java把基本類型同對(duì)象區(qū)分對(duì)待。從Java5開始，自動(dòng)裝箱可以為對(duì)象方法傳遞基本類型。然而，Java不支持在基本類型上調(diào)用方法，像這樣：2.toString()。與之不同的是，Scala把一切都視為對(duì)象。也就是說可以在字面量上調(diào)用對(duì)象，就像調(diào)用對(duì)象方法一樣。下面的代碼創(chuàng)建了一個(gè)Scala的Int實(shí)例，將其傳給java.util.ArrayList的ensureCapacity()方法，這個(gè)方法需要傳入一個(gè)Java基本類型int。ScalaForTheJavaEyes/ScalaInt.scalaclassScalaInt{

defplayWithInt(){

valcapacity:Int=10

vallist=newjava.util.ArrayList[String]

list.ensureCapacity(capacity)

}

}

在上面的代碼里②，Scala悄悄地把Scala.Int當(dāng)作Java的基本類型Int。其結(jié)果是不會(huì)在運(yùn)行時(shí)因?yàn)轭愋娃D(zhuǎn)換而帶來(lái)性能損耗。②可以定義成valcapacity=10，讓Scala推演類型，但是也可以顯式指定，說明與Javaint的兼容性。類似的魔法還有，對(duì)Int調(diào)用類似于to()這樣的方法，比如，1.to(3)或是1to3。當(dāng)Scala確定Int無(wú)法滿足要求時(shí)，就會(huì)悄悄地應(yīng)用intWrapper()方法把Int轉(zhuǎn)化③為scala.runtime.RichInt，然后調(diào)用它的to()方法。③在7.5節(jié)“隱式類型轉(zhuǎn)換”中探討了隱式類型轉(zhuǎn)換。諸如RichInt，RichDouble，RichBoolean之類的類，叫做富封裝類。這些類表示Java的基本類型和字符串，它們提供了一些便捷方法，可以在Scala類里使用。3.3元組與多重賦值假定有個(gè)函數(shù)要返回多個(gè)值。比如，返回一個(gè)人的名、姓和email地址。如果使用Java的話，一種方式是返回一個(gè)PersonInfo類的實(shí)例，其中包括與那些數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的字段。另一種方式是返回一個(gè)包含這些值的String[]或ArrayList，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行循環(huán)，取出這些值。Scala提供了一種更簡(jiǎn)單的方式做這件事：元組和多重賦值。元組是一個(gè)不變的對(duì)象序列，可以用逗號(hào)分隔的值進(jìn)行創(chuàng)建。比如，下面表示一個(gè)有3個(gè)對(duì)象的元組：("Venkat","Subramaniam","venkats@")。元組元素可以同時(shí)賦給多個(gè)var或val，如下面這個(gè)例子所示：ScalaForTheJavaEyes/MultipleAssignment.scaladefgetPersonInfo(primaryKey:Int)={

//假設(shè)用primaryKey獲取一個(gè)人的信息

//這里的返回值被硬編碼了。

("Venkat","Subramaniam","venkats@")

}

val(firstName,lastName,emailAddress)=getPersonInfo(1)

println("FirstNameis"+firstName)

println("LastNameis"+lastName)

println("EmailAddressis"+emailAddress)

執(zhí)行這段代碼的輸出如下：FirstNameisVenkat

LastNameisSubramaniam

EmailAddressisvenkats@

如果嘗試將方法結(jié)果賦給數(shù)量不一致的變量會(huì)怎么樣呢？Scala會(huì)密切地關(guān)注你，一旦這種情況發(fā)生，它就會(huì)報(bào)錯(cuò)。如果是編譯代碼，而不是作為腳本執(zhí)行，Scala在編譯時(shí)就會(huì)提示錯(cuò)誤。比如，下面這個(gè)例子，將方法調(diào)用的結(jié)果賦值給數(shù)量少于元組個(gè)數(shù)的變量。ScalaForTheJavaEyes/MultipleAssignment2.scaladefgetPersonInfo(primaryKey:Int)={

("Venkat","Subramaniam","venkats@")

}

val(firstName,lastName)=getPersonInfo(1)

Scala會(huì)報(bào)告這樣的錯(cuò)誤：(fragmentofMultipleAssignment2.scala):5:error:

constructorcannotbeinstantiatedtoexpectedtype;

found:(T1,T2)

required:(java.lang.String,java.lang.String,java.lang.String)

val(firstName,lastName)=getPersonInfo(1)

^

...

就算不賦值，也可以訪問元組里的單個(gè)元素。比如，如果執(zhí)行了valinfo=getPer-sonInfo(1)，就可以用這樣的語(yǔ)法info._1，訪問第一個(gè)元素，第二個(gè)用info._2，以此類推。元組不僅僅對(duì)多重賦值中有用。在并發(fā)編程里，使用元組可以把一組數(shù)據(jù)值作為消息在Actor之間傳遞（它們不變的屬性剛好在這里派得上用場(chǎng)）。如此簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法會(huì)讓消息發(fā)送端的代碼極為精煉。在接收端，使用模式匹配會(huì)讓接收和處理消息變得簡(jiǎn)單，在9.3節(jié)“匹配元組和list”中會(huì)詳細(xì)介紹。3.4字符串與多行原始字符串Scala的字符串只不過是java.lang.String，可以按照J(rèn)ava的方式使用字符串。不過，Scala還為使用字符串提供了一些額外的便利。Scala可以自動(dòng)把String轉(zhuǎn)換成scala.runtime.RichString——這樣你就可以無(wú)縫地使用諸如capitalize()、lines()和reverse這樣一些便捷的方法④。④不過，這個(gè)無(wú)縫轉(zhuǎn)換后的結(jié)果可能會(huì)讓你大吃一驚。比如，"mom".reverse=="mom"的結(jié)果是false，因?yàn)樽罱K比較的是RichString的實(shí)例和String的實(shí)例。不過，"mom".reverse.toString=="mom"的結(jié)果是true。在Scala里，創(chuàng)建多行字符串真的很容易，只要把多行字符串放在3個(gè)雙引號(hào)間（"""..."""）即可。這是Scala對(duì)于heredocument，或者叫heredoc的支持。這里，我們創(chuàng)建了一個(gè)3行長(zhǎng)的字符串：ScalaForTheJavaEyes/MultiLine.scalavalstr="""Inhisfamousinauguralspeech,JohnF.Kennedysaid

"Andso,myfellowAmericans:asknotwhatyourcountrycando

foryou-askwhatyoucandoforyourcountry."Hethenproceeded

tospeaktothecitizensoftheWorld..."""

println(str)

輸出如下：Inhisfamousinauguralspeech,JohnF.Kennedysaid

"Andso,myfellowAmericans:asknotwhatyourcountrycando

foryou-askwhatyoucandoforyourcountry."Hethenproceeded

tospeaktothecitizensoftheWorld...

Scala允許在字符串里嵌入雙引號(hào)。Scala會(huì)將三個(gè)雙引號(hào)里的內(nèi)容保持原樣，在Scala里，稱為原始字符串。實(shí)際上，Scala處理字符串有些望文生義；如果不想把代碼里的縮進(jìn)帶到字符串里，可以用RichString的便捷方法stripMargin()，像這樣：ScalaForTheJavaEyes/MultiLine2.scalavalstr="""Inhisfamousinauguralspeech,JohnF.Kennedysaid

|"Andso,myfellowAmericans:asknotwhatyourcountrycando

|foryou-askwhatyoucandoforyourcountry."Hethenproceeded

|tospeaktothecitizensoftheWorld...""".stripMargin

println(str)

stripMargin()會(huì)去掉先導(dǎo)管道符（|）前所有的空白或控制字符。如果出現(xiàn)在其他地方，而不是每行的開始，就會(huì)保留管道符。如果出于某種原因，這個(gè)符號(hào)有特殊的用途，可以用stripMargin()方法的變體，接收你所選擇的其他邊緣（margin）字符。上面代碼的輸出如下：Inhisfamousinauguralspeech,JohnF.Kennedysaid

"Andso,myfellowAmericans:asknotwhatyourcountrycando

foryou-askwhatyoucandoforyourcountry."Hethenproceeded

tospeaktothecitizensoftheWorld...

創(chuàng)建正則表達(dá)式時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)原始字符串非常有用。鍵入和閱讀"""\d2:\d2"""可比"\\d2:\\d2"容易。3.5自適應(yīng)的默認(rèn)做法Scala有一些默認(rèn)做法，會(huì)讓代碼更簡(jiǎn)潔、更易讀寫。下面列了幾個(gè)這樣的特性：它支持腳本，無(wú)需將所有的代碼都放到類里。如果腳本可以滿足需求，就把可執(zhí)行代碼直接放到文件里，而不必弄出一個(gè)沒必要的垃圾類。return是可選的。方法調(diào)用會(huì)自動(dòng)返回最后求值的表達(dá)式，假定它符合方法聲明的返回類型。不顯式地放置return會(huì)使代碼更簡(jiǎn)潔，特別是傳閉包做方法參數(shù)時(shí)。分號(hào)（;）是可選的。不必在每個(gè)語(yǔ)句的后面都寫上分號(hào)⑤，這會(huì)使代碼更簡(jiǎn)潔。如果想在同一行內(nèi)放多條語(yǔ)句，可以用分號(hào)進(jìn)行分隔。Scala很聰明，能識(shí)別出語(yǔ)句是否完整，如果語(yǔ)句包含多行可以在下一行繼續(xù)輸入。⑤參見3.7節(jié)，“分號(hào)是半可選的”。類和方法默認(rèn)是public，因此不必顯式使用public關(guān)鍵字。Scala提供了輕量級(jí)的語(yǔ)法創(chuàng)建JavaBean——用更少的代碼創(chuàng)建變量和final屬性（參見4.1節(jié)，“創(chuàng)建類”）。不會(huì)強(qiáng)制捕獲一些不關(guān)心的異常（參見13.1節(jié)，“異常處理”），降低了代碼規(guī)模，也避免了不恰當(dāng)?shù)漠惓Ｌ幚?。另外，默認(rèn)情況下，Scala會(huì)導(dǎo)入兩個(gè)包和scala.Predef對(duì)象，以及相應(yīng)的類和成員。只要用類名，就可以引用這些預(yù)導(dǎo)入的包。Scala按如下順序?qū)?nèi)容全部導(dǎo)入：java.langscalascala.Predef包含java.lang讓你無(wú)需在腳本中導(dǎo)入任何東西就可以使用常用的Java類型。比如，使用String時(shí)，無(wú)需加上java.lang的包名，也不必導(dǎo)入。因?yàn)閟cala包中的所有內(nèi)容都導(dǎo)入了，所以也可以很容易地使用Scala的類型。Predef對(duì)象包含了類型，隱式轉(zhuǎn)換，以及Scala中常用的方法。既然這些類是默認(rèn)導(dǎo)入的，不需要任何前綴，也無(wú)需導(dǎo)入，即可使用這些方法和轉(zhuǎn)換。這些操作非常便捷，以至于剛開始，你會(huì)把它們當(dāng)作是語(yǔ)言的一部分，實(shí)際上，它們是Scala程序庫(kù)的一部分。Predef對(duì)象也為諸如scala.collection.immutable.Set和scala.collection.immutable.Map這樣的東西提供了別名。比如，引用Set或Map，實(shí)際上引用的是他們?cè)赑redef中的定義，它們會(huì)依次轉(zhuǎn)換為其在scala.collection.immutable包里的定義。3.6運(yùn)算符重載從技術(shù)的角度來(lái)看，Scala沒有運(yùn)算符，提及“運(yùn)算符重載”時(shí)，指的是重載像+