Просмотр кода страницы Scala (язык программирования)

{{Значения|Scala}}
{{Карточка языка программирования
| name = <!-- wikidata -->
| logo = <!-- wikidata -->
| paradigm = [[Мультипарадигмальный язык программирования|Мультипарадигмальный]]: [[Язык функционального программирования|функциональный]], [[Объектно-ориентированный язык программирования|объектно-ориентированный]], [[Императивное программирование|императивный]]
| year = <!-- wikidata -->
| designer = <!-- wikidata -->
| developer = Programming Methods Laboratory of [[École Polytechnique Fédérale de Lausanne|EPFL]]
| typing = [[Статическая типизация|статическая]], [[Строгая типизация|строгая]], [[Вывод типов|с автовыведением типов]], [[Структурная система типов|структурная]]
| influenced_by = [[Java]], [[Haskell]], [[Erlang]], [[Standard ML]], [[Objective Caml]], [[Smalltalk]], [[Scheme]], [[Алгол 68|Algol68]], [[Lisp]]
| influenced = [[Kotlin]], [[Swift (язык программирования)|Swift]]
| website = <!-- wikidata -->
}}
'''Scala''' — [[мультипарадигмальный язык программирования]], спроектированный кратким и [[типобезопасность|типобезопасным]] для простого и быстрого создания [[Компонентно-ориентированное программирование|компонентного программного обеспечения]], сочетающий возможности [[функциональное программирование|функционального]] и [[объектно-ориентированное программирование|объектно-ориентированного программирования]].

Первые версии языка созданы в [[2003 год]]у коллективом лаборатории методов программирования [[Федеральная политехническая школа Лозанны|Федеральной политехнической школы Лозанны]] под руководством [[Одерски, Мартин|Мартина Одерски]], язык реализован для платформ [[Java]] и [[JavaScript]]. По мнению {{нп5|Стрэчен, Джеймс|Джеймса Стрэчена||James Strachan (programmer)}}, создателя языка программирования [[Groovy]], Scala может стать преемником языка Java<ref>{{cite web|first=James |last=Strachan |url=http://macstrac.blogspot.com/2009/04/scala-as-long-term-replacement-for.html |title=Scala as the long term replacement for java/javac? |date=2009-07-06 |accessdate=2012-01-07 |archiveurl=https://www.webcitation.org/65LY4r0wg?url=http://macstrac.blogspot.com/2009/04/scala-as-long-term-replacement-for.html |archivedate=2012-02-10 }}</ref>.

== История ==
Язык был создан в [[2001 год|2001]]—[[2004 год]]ах в Лаборатории методов программирования [[EPFL]]. Он стал результатом исследований, направленных на разработку улучшенной языковой поддержки компонентного программного обеспечения. За основу при разработке языка были взяты две идеи:
# [[Язык программирования]] компонентного [[Программное обеспечение|ПО]] должен быть [[масштабируемость|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 [[абстракция|абстракции]], [[композиция (программирование)|композиции]] и [[декомпозиция|декомпозиции]] вместо введения большого количества [[примитив (программирование)|примитивов]], которые могут быть полезными только на каком-то одном уровне масштабирования.
# Масштабируемая поддержка [[Компонентно-ориентированное программирование|компонентов]] может быть предоставлена языком программирования, унифицирующим и обобщающим [[объектно-ориентированное программирование|объектно-ориентированное]] и [[функциональное программирование]]. Некоторые из основных технических новшеств Scala — это концепции, представляющие собой сплав этих [[парадигма программирования|парадигм программирования]]. В [[Статическая типизация|статически типизированных]] языках, к которым относится Scala, эти [[Парадигма программирования|парадигмы]] до сих пор были почти полностью разделены.

Язык был выпущен для общего пользования на платформе [[JVM]] в январе [[2004 год]]а и на платформе [[.NET Framework|.NET]] в июне 2004 года, в [[2016 год]]у создан [[LLVM]]-компилятор (Scala Native)<ref>{{cite web
 |url          = http://www.infoworld.com/article/3068669/application-development/scala-language-moves-closer-to-bare-metal.html
 |title        = Scala language moves closer to bare metal
 |author       = Paul Krill
 |date         = 2016-05-11
 |work         = Infoworld
 |publisher    = 
 |accessdate   = 2016-12-04
 |archive-date = 2016-11-27
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20161127171306/http://www.infoworld.com/article/3068669/application-development/scala-language-moves-closer-to-bare-metal.html
 |deadlink     = no
}}</ref>.

=== Истоки дизайна ===
На дизайн языка оказали влияние многие языки и исследовательские работы.

Прежде всего, язык впитал значительное число концепций и синтаксических соглашений [[Java]] и [[C Sharp|C#]]. Способ выражения свойств во многом заимствован из {{нп5|Sather|||}}. Из [[Smalltalk]] взята концепция унифицированной [[объектная модель|объектной модели]]. Из [[BETA]] пришла идея, что всё, включая классы, должно допускать вложенность. [[Абстрактный тип данных|Абстрактные типы]] в Scala очень похожи на абстрактные типы [[Сигнатура функции|сигнатур]] в [[SML]] и [[OCaml]], обобщённые в контексте полноценных компонентов.

В некотором смысле Scala — это продолжение работы {{нп5|Pizza (язык программирования)|Pizza||Pizza programming language}}. Как и Pizza, Scala компилируется под Java VM, добавляя [[функция высшего порядка|функции высшего порядка]], [[сопоставление с образцом]], конструкции, которые исходно были созданы в сообществе [[функциональное программирование|функционального программирования]]. В то время как Pizza обратно совместима с Java, цель Scala — всего лишь возможность взаимодействия, так что у неё больше степеней свободы в дизайне.
Ещё одна цель Scala — предоставить расширенные конструкции для абстракции и композиции компонентов — общая с несколькими недавними исследовательскими разработками.

== Ключевые аспекты языка ==
Scala-программы во многом похожи на [[Java]]-программы, и могут свободно взаимодействовать с Java-кодом. Язык включает единообразную объектную модель — в том смысле, что любое значение является объектом, а любая операция — вызовом [[метод (языки программирования)|метода]]. При этом является также [[Функциональное программирование|функциональным языком]] в том смысле, что функции — это полноправные значения.

В Scala включены мощные и единообразные концепции абстракций как для типов, так и для значений. В частности, язык содержит гибкие симметричные конструкции [[примесь (программирование)|примесей]] для композиции [[класс (программирование)|классов]] и [[Типаж (абстрактный тип)|типажей]]. Возможно позволяет производить [[Декомпозиция|декомпозицию]] объектов путём [[сопоставление с образцом|сравнения с образцом]]; образцы и выражения при этом были обобщены для поддержки естественной обработки [[XML]]-документов. В целом, эти конструкции позволяют легко выражать самостоятельные компоненты, использующие [[библиотека (программирование)|библиотеки]] Scala, не пользуясь специальными языковыми конструкциями.

Язык допускает внешние расширения компонентов с использованием представлений ({{lang-en2|views}}). Возможности [[обобщённое программирование|обобщённого программирования]] реализуются за счёт поддержки обобщённых функций ({{lang-en2|generics}}), в том числе высшего типажа ({{lang-en2|generics of a higher kind}}). Кроме различных классических структурных типов данных, в язык включена поддержка [[Экзистенциальный тип|экзистенциальных типов]].

=== Объектно-ориентированный язык ===
В языке используется чистая [[Объектно-ориентированный язык программирования|объектно-ориентированная]] модель, похожая на применяемую в [[Smalltalk]]: каждое значение — это [[объект (программирование)|объект]], и каждая операция — это отправка сообщения. Например, сложение <code>x+y</code> интерпретируется как <code>x.+(y)</code>, то есть как вызов метода <code>+</code> с аргументом <code>y</code> и <code>x</code> в качестве объекта-приёмника.

Рассмотрим другой пример: <code>1+2</code>. Это выражение интерпретируется как <code>(1).+(2)</code>. Обратите внимание, что скобки вокруг чисел обязательны, потому что лексический анализатор Scala разбивает выражение на лексемы по принципу самого длинного возможного сопоставления. Таким образом, выражение <code>1.+(2)</code> разобьется на лексемы <code>1.</code>,<code>+</code> и <code>2</code>, потому что лексема <code>1.</code> длиннее лексемы <code>1</code> и первый аргумент сложения будет интерпретирован, как тип Double вместо Int<ref>{{Cite web |url=http://www.scala-lang.org/docu/files/ScalaTutorial.pdf |title=Архивированная копия |accessdate=2010-11-07 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20100705234019/http://www.scala-lang.org/docu/files/ScalaTutorial.pdf |archivedate=2010-07-05 |deadlink=yes }}</ref>.

=== Функциональный язык ===
Каждая функция — это значение. Язык предоставляет легковесный [[Синтаксис языка программирования|синтаксис]] для определения [[анонимная функция|анонимных]] и [[Каррирование|каррированных]] функций. Каждая конструкция возвращает значение. [[Сопоставление с образцом]] естественно применимо к обработке [[XML]] с помощью [[регулярное выражение|регулярных выражений]].

=== 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 — представления ({{lang-en2|views}}). Они позволяют расширять класс новыми членами и [[Типаж (абстрактный тип)|типажами]]. Представления в Scala в некотором смысле соответствуют [[Класс типов|классам типов]], используемым в [[Haskell]], но в отличие от классов типов, область видимости представлений можно контролировать, причём в разных частях программы могут сосуществовать параллельные представления.

== Примеры программ ==
Программа, как и в Java, представляет собой класс.
Это пример консольной программы, которая выводит строчку текста на экран.
<syntaxhighlight lang="scala">
 object HelloWorld {
  def main(args: Array[String]) =
    println("Привет, МИР!")
 }
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="scala">
// Более короткая версия
 object HelloWorld extends App {
   println("Привет, МИР!")
 }
</syntaxhighlight>

Следующий простой пример программы написан на [[Java]], Scala и [[C Sharp|C#]], демонстрируя некоторые различия в [[синтаксис]]е ([[постфиксная запись]] типов переменных, отсутствие специального синтаксиса для доступа к [[индексный массив|массивам]]). В этом примере описывается консольная программа, которая выводит все опции, переданные через командную строку. Опции начинаются с символа «-» (минус).
{{col-begin}}
<syntaxhighlight lang="java">
 // Java:
 class PrintOptions {
 public static void main(String[] args) {
    System.out.println("Выбраны опции:");
    Stream.of(args)
        .filter(arg -> arg.startsWith("-"))
        .map(arg -> arg.substring(1))
        .forEach(System.out::println);
  }
 }
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="scala">
 // Scala:
object PrintOptions {
   def main(args: Array[String]) {
     println("Выбраны опции:")
     for (arg <- args if arg startsWith "-") {
        println(" " + (arg substring 1))
     }
   }
 }
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="scala">
 // В функциональном стиле Scala:
 object PrintOptions {
   def main(args: Array[String]) =
     println("Выбраны опции:" +: (args filter (_ startsWith "-") map (" " + _.drop(1))) mkString "\n")
 }
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="csharp">
 // В функциональном стиле C#:
 class PrintOptions {
   static void Main(String[] args) {
     Console.WriteLine("Выбраны опции:" + args.Where(x => x.StartsWith("-")).Aggregate((r, x) => r + " " + x.Substring(1)));
   }
 }
</syntaxhighlight>
<syntaxhighlight lang="java">
 // В функциональном стиле Java:
class PrintOptions {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Выбраны опции:\n" +
          Arrays.stream(args)
                .filter(o -> o.startsWith("-"))
                .map(o -> " " + o.substring(1))
                .collect(Collectors.joining("\n")));
    }
}
</syntaxhighlight>
{{col-end}}
В Scala "object" - это класс, имеющий ровно один экземпляр, который создается автоматически при обращении к object<ref>{{Cite web |url=https://docs.scala-lang.org/tour/singleton-objects.html |title=Singleton Objects {{!}} Tour of Scala {{!}} Scala Documentation<!-- Заголовок добавлен ботом --> |access-date=2023-12-10 |archive-date=2023-12-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20231210074938/https://docs.scala-lang.org/tour/singleton-objects.html |url-status=live }}</ref>. Так естественным способом реализуется [[шаблон проектирования]], где в программе должен быть только один экземпляр класса («[[Одиночка (шаблон проектирования)|Одиночка]]» — «[[:en:Singleton pattern|Singleton]]»).

Пример программы, которая суммирует все элементы списка, который передаётся через аргументы:
<syntaxhighlight lang="scala">
 object Main {
   def main(args: Array[String]) {
     try {
       println("Сумма аргументов: " + args.map(_.toInt).sum)
     } catch {
       case e: NumberFormatException =>
         println("Ошибка в аргументах. Использовать следует так: scala Main <число1> <число2> ... ")
     }
   }
 }
</syntaxhighlight>
На Java:
<syntaxhighlight lang="java">
public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            System.out.println("Сумма аргументов: " + Arrays.stream(args).mapToInt(Integer::parseInt).sum());
        } catch (NumberFormatException e) { 
            System.out.println("Ошибка в аргументах. Использовать следует так: java Main <число1> <число2> ... ");
        }
    }
}
</syntaxhighlight>
С помощью метода <code>map</code> перебираются все аргументы. Все они преобразовываются в целое число методом <code>Integer.parseInt</code> и добавляются в список (массив) <code>elems</code>. Затем с помощью метода [[свёртка списка|свёртки списка]] <code>foldRight</code> вычисляется сумма элементов.

== Интеграция с Java ==
Scala может взаимодействовать с кодом, написанным на Java. Все классы из пакета <code>java.lang</code> уже подключены по умолчанию, в то же время другие должны быть подключены явно.

== Использование ==
Основные веб-фреймворки, написанные на Scala — [[Play (фреймворк)|Play]], [[Lift (фреймворк)|Lift]]. Среди их пользователей отмечены ряд крупных сервисов, в частности, Play используют [[Gilt]] и [[Coursera]]<ref>{{Cite web |url=https://tech.coursera.org/blog/2014/02/18/why-we-love-scala-at-coursera/ |title=Why we love Scala at Coursera |access-date=2014-10-26 |archive-date=2014-04-01 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140401215910/http://tech.coursera.org/blog/2014/02/18/why-we-love-scala-at-coursera/ |deadlink=no }}</ref>, а [[Foursquare]] — Lift<ref>{{Cite web |url=http://www.grenadesandwich.com/blog/steven/2009/11/27/scala-lift-and-future |title=Scala, Lift, and the Future |access-date=2014-10-26 |archive-date=2016-01-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160113201402/http://www.grenadesandwich.com/blog/steven/2009/11/27/scala-lift-and-future |deadlink=no }}</ref>.

Социальная сеть [[LinkedIn]] использует микрофреймворк [[:en:Scalatra|Scalatra]] для поддержки своего Signal API<ref>{{cite web| url=http://www.infoq.com/articles/linkedin-scala-jruby-voldemort| author=Synodinos, Dionysios G.| title=LinkedIn Signal: A Case Study for Scala, JRuby and Voldemort| date=2010-10-11| publisher=[[InfoQ]]| access-date=2014-10-26| archive-date=2014-10-26| archive-url=https://web.archive.org/web/20141026193801/http://www.infoq.com/articles/linkedin-scala-jruby-voldemort| deadlink=no}}</ref>.

В апреле 2009 года [[Twitter]] объявил, что перевёл значительную часть своего серверного кода с [[Ruby]] на Scala и собирается перевести оставшийся<ref>{{cite web
 | last = Greene
 | first = Kate
 | title = The Secret Behind Twitter's Growth, How a new Web programming language is helping the company handle its increasing popularity.
 | work = Technology Review
 | publisher = MIT
 | date = 2009-04-01
 | url = http://www.technologyreview.com/blog/editors/23282/?nlid=1908
 | accessdate = 2009-04-06
 | archive-date = 2012-04-17
 | archive-url = https://web.archive.org/web/20120417050138/http://www.technologyreview.com/blog/editors/23282/?nlid=1908
 | deadlink = no
 }}</ref>. В апреле 2011 онлайн-версия газеты ''[[The Guardian]]'' была переведена с Java на Scala<ref>{{cite web | url=http://www.h-online.com/open/news/item/Guardian-switching-from-Java-to-Scala-1221832.html | title=Guardian switching from Java to Scala | date=2011-04-05 | accessdate=2011-04-05 | publisher=[[Heise Online]] | archive-date=2011-04-09 | archive-url=https://web.archive.org/web/20110409220506/http://www.h-online.com/open/news/item/Guardian-switching-from-Java-to-Scala-1221832.html | deadlink=no }}</ref>.

Проекты фонда Apache: [[Apache Spark]], [[Apache Kafka]] написаны в основном на Scala.

Одним из активных пользователей языка также является банк [[UBS]]<ref>{{cite web| url=http://drdobbs.com/architecture-and-design/231001802| author=Binstock, Andrew| title=Interview with Scala's Martin Odersky| date=2011-07-14| accessdate=2012-02-10| publisher=[[Dr. Dobb's Journal]]| archive-date=2012-02-20| archive-url=https://web.archive.org/web/20120220204531/http://drdobbs.com/architecture-and-design/231001802| deadlink=no}}</ref>.

Важная составляющая инфраструктуры разработки на Scala — средство автоматической сборки [[Sbt]] — также написана на Scala.

== Примечания ==
{{примечания}}

== Литература ==

=== Англоязычная ===
* {{книга
|заглавие=Scala in Depth
|год=2012
|ссылка=https://archive.org/details/scaladepth00suer_381
|издательство={{Нп3|Manning Publications}}
|страницы=[https://archive.org/details/scaladepth00suer_381/page/n245 225]
|isbn=978-1-935182-70-2
|язык=und
|автор=Joshua D. Suereth.
}}
* {{книга
|год=2011
|заглавие=Monadic Design Patterns for the Web
|издание=1st
|страницы=300
|ссылка=http://github.com/leithaus/XTrace/blob/monadic/src/main/book/content/monadic.pdf
|язык=und
|автор=Gregory Meredith.
}}
* {{книга
|заглавие=Scala in Action
|год=2013
|ссылка=https://archive.org/details/scalainaction0000rayc
|издательство=Manning
|издание=1st
|страницы=525
|isbn=978-1-935182-75-7
|язык=und
|автор=Nilanjan Raychaudhuri.
}}
* {{книга
|заглавие=Programming Scala: Scalability = Functional Programming + Objects
|издательство=[[O’Reilly|O’Reilly Media]]
|издание=1st
|страницы=448
|isbn=0-596-15595-6
|ссылка=http://oreilly.com/catalog/9780596155957/
|язык=en
|автор=Dean Wampler, Alex Payne.
|день=15
|месяц=9
|год=2009
}}
* {{книга
|заглавие=Programming in Scala: A Comprehensive Step-by-step Guide
|издательство=[[Artima Inc]]
|издание=2nd
|страницы=883/852
|isbn=978-0-9815316-4-9
|ссылка=http://www.artima.com/shop/programming_in_scala_2ed
|язык=en
|автор=Martin Odersky, Lex Spoon, Bill Venners
|день=13
|месяц=12
|год=2010
}}
* {{книга
|заглавие=Beginning Scala
|издательство=[[Apress]]
|издание=1st
|страницы=776
|isbn=1-4302-1989-0
|ссылка=https://web.archive.org/web/20101205162853/http://apress.com/book/view/9781430219897
|deadlink=yes
|дата ссылки=2010-12-05
|язык=und
|автор=David Pollak.
|день=25
|месяц=5
|год=2009
}} {{Wayback|url=http://www.apress.com/book/view/9781430219897/ |date=20101205162853 }}
* {{книга
|заглавие=Lift in Action
|издательство=[[Мэннинг|Manning]]
|издание=1st
|страницы=450
|isbn=978-1-935182-80-1
|язык=und
|автор=Perrett, Tim
|месяц=7
|год=2011
}}
* {{книга
|заглавие=Steps in Scala: An Introduction to Object-Functional Programming
|издательство=[[Издательство Кембриджского университета|Cambridge University Press]]
|издание=1st
|страницы=xviii + 485
|isbn=978-0-521-74758-5
|ссылка=http://www.cambridge.org/gb/knowledge/isbn/item2713441/?site_locale=en_GB
|язык=en
|автор=Christos Loverdos, Apostolos Syropoulos.
|месяц=9
|год=2010
}}
* {{книга
|заглавие=Programming Scala: Tackle Multi-Core Complexity on the Java Virtual Machine
|издательство={{Нп3|Pragmatic Bookshelf}}
|издание=1st
|страницы=250
|isbn=1-934356-31-X
|ссылка=http://www.pragprog.com/titles/vsscala/programming-scala
|язык=en
|автор=Venkat Subramaniam.
|день=28
|месяц=7
|год=2009
}}
* {{книга
|заглавие=Scala for the Impatient
|издательство=[[Addison-Wesley|Addison-Wesley Professional]]
|издание=1st
|страницы=360
|isbn=0-321-77409-4
|ссылка=http://www.informit.com/title/0321774094
|язык=und
|автор=Cay Horstmann.
|месяц=3
|год=2012
}}

=== Русскоязычная ===
{{викиучебник|Scala}}
* {{книга|автор=Хорстман К.|заглавие=Scala для нетерпеливых|издательство=[[ДМК пресс]]|год=2013|страниц=408|isbn=978-5-94074-920-2, 978-0-321-77409-5}}
* {{книга|автор=Одерски М., Спун Л., Веннерс Б.|заглавие=Scala. Профессиональное программирование|оригинал=Programming in Scala: Updated for Scala 2.12|издательство=[[Питер (издательство)|Питер]]|год=2018|страниц=688|isbn=978-5-496-02951-3}}
* {{книга|автор=Прокопец А.|заглавие=Конкурентное программирование на SCALA|издательство=[[ДМК пресс]]|год=2017|страниц=342|isbn=978-5-97060-572-1}}
* [[b:Scala в примерах|Scala в примерах]], перевод руководства [[Одерски, Мартин|Мартина Одерски]] в [[викиучебник]]е
* [https://twitter.github.io/scala_school/ru/index.html Scala Школа!] и [https://twitter.github.io/effectivescala/index-ru.html Эффективная Scala] — русские версии открытых учебников от [[Twitter]]
* [http://www.ibm.com/developerworks/ru/views/java/libraryview.jsp?search_by=%20scala Путеводитель по Scala: серия статей на сайте IBM developerWorks]

== Ссылки ==
** [http://scala-lang.org/ The Scala Programming Language]{{ref-en}} — [[веб-сайт]] языка программирования Scala.
** [https://web.archive.org/web/20100706010033/http://www.scala-lang.org/docu/files/ScalaReference.pdf The Scala Language Specification]{{ref-en}} — спецификация языка программирования Scala.
** [http://www.scala-lang.org/sites/default/files/linuxsoft_archives/docu/files/ScalaTutorial-ru_RU.pdf Руководство по Scala]{{ref-ru}} перевод англоязычного руководства
** [http://www.rsdn.ru/article/philosophy/Scala.xml Обзор языка программирования Scala] — перевод статьи, описывающей причину разработки, идеи, возможности языка.

{{Языки программирования}}

[[Категория:Объектно-ориентированные языки программирования]]
[[Категория:Функциональные языки программирования]]
[[Категория:Свободные компиляторы и интерпретаторы]]
[[Категория:Языки программирования платформы Java]]
[[Категория:Scala|*]]
[[Категория:Транспиляция]]