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scala函數式編程原理

發布時間:2022-07-08 02:48:48

❶ 求科普什麼是函數式編程語言

實際上,函數式編程沒有一個嚴格的官方定義。嚴格上來講,函數式編程中的「函數」,並不是指我們編程語言中的「函數」概念,而是指數學「函數」或者「表達式」(例如:y=f(x))。不過,在編程實現的時候,對於數學「函數」或「表達式」,我們一般習慣性地將它們設計成函數。所以,如果不深究的話,函數式編程中的「函數」也可以理解為編程語言中的「函數」。

❷ scala是函數式編程和面向對象編程結合的語言,這兩種編程的特點分別是什麼

❸ Scala這個有知道的嗎,怎麼樣啊

Scala是一門多範式語言,一般常用的範式有:命令式 和 函數式,由於Scala是一門多範式語言,所以通俗來說我們可以說Scala是一門命令式編程語言同時也是函數式編程語言。

命令式:命令式是植根於馮·諾依曼體系的,一個命令式程序就是一個馮·諾依曼機的指令序列,給機器提供一條又一條的命令序列讓其原封不動的執行。通俗來說就是按照指令順序一步一步執行。

函數式:又稱泛函編程,它將計算機的計算視為數據中的函數計算。函數式編程最重要的基礎是λ(lambda)演算,λ演算對函數式編程語言有著巨大的影響。典型的函數式語言包括Erlang和Lisp等。

為什麼要用函數式:

目前來說CPU的性能發展大體上是在同等面積上集成更多的晶體管等集成電路,隨著納米技術的不斷提高,CPU能夠集成的計算單元也越來越多,但終歸是有上限的。所以在之後,單核的發展逐漸走向了多核的發展,以多核來達到性能的提升。

目前計算機的CPU基本上都是多核CPU,在使用命令式編程的時候就設涉及到多線程之間的狀態共享,需要鎖機制實現並發的控制,而鎖機制雖然保證了安全性,但是卻對性能來說是一個阻礙。

而函數式編程不會再多個線程之間共享狀態,不需要用鎖機制,可以更好的並行處理,充分利用多核CPU的並行處理能力。

如,電信行業多數使用Erlang來進行開發,就是看中了函數式編程的並行處理能力。

Scala的特點

❹ 編程語言scala有哪些特點

Scala有互動式命令行(REPL), 可以在上面快速的試各種語法和代碼。這對學習新特性,或者實驗新想法非常有用。(第1章)
一致性: 盡管Scala融合了靜態類型系統、面向對象、函數式編程等語言特性,但卻很少能看出融合的痕跡。Scala是我見到融合最多語言特性而又不顯得雜亂的編程語言之一。
類型安全:Scala創始人是教授,他先帶領創建了Java 5編譯器,而後覺得Java有太多羈絆而發明了Scala。 Scala編譯器和類型系統非常強大,它的目標是盡量把軟體錯誤消滅在編寫過程中。 Scala類型系統是圖靈完備的,甚至可以在編譯期間解決問題。
面向對象: Scala是面向對象的編程語言,所有的變數和方法都封裝在對象中,可以把信息封裝起來供外部使用。(第2章)
函數式編程:Scala同時又是函數式編程語言,函數可以獨立存在,可以定義一個函數作為另一個函數的返回值,也可以接受函數作為函數的參數。這給組合函數帶來了很大的便利。如何把面向對象編程形容成搭積木的話,函數式編程就像拼線條,更靈活和更有創意。(第3章)
非同步編程: 由於函數式編程提倡變數不可變,使非同步編程變得非常容易。同時Scala提供的Future(第5章), 和akka類庫(第9-11章),使得非同步編程變得非常容易。
基於JVM: Scala會被編譯成為jvm bytecode,所以Scala能無縫集成已有的Java類庫。你可以非常自然的使用已經存在的非常龐大且穩定的Java類庫,比如小巧好用的apache.common.*, 或者Java上的各種工具類庫。

因為如此眾多特性,用Scala可以優雅地編寫簡潔的代碼,同時又能減少很多低級錯誤;能快速進行開發,又能保證系統性能、團隊協作和長期維護。

❺ 怎樣學習Scala泛函編程

函數式編程或稱函數程序設計,又稱泛函編程,是一種編程范型,它將電腦運算視為數學上的函數計算,並且避免使用程序狀態以及易變對象。函數編程語言最重要的基礎是λ演算(lambda calculus)。而且λ演算的函數可以接受函數當作輸入

❻ scala是什麼是一種編程語言嗎

java 虛擬機上開發的編程語言 就好比 ruby 是基於C語言上開發
java虛擬機上開發的語言很多比如 groovy
scala不但效率高 並且支持函數式編程
理解函數式編程對你將來編程有很大幫助
groovy 之父曾經說過 如果他再早幾年看到scala編程這本書 他就不會開發groovy這門語言了 scala將在某一天替代java
jruby 之父說過 scala就像是java合法的王位繼承人
推薦你看scala編程 這本書 我最近也在看 才看到100多頁 但被它的語法驚呆了

❼ 在與Java的斗爭中,Scala占據了哪些優勢

1、scala獨有的函數式編程。
函數是scala語言中的一等公民。
一等公民的特權表現在:1.函數可以傳遞、賦值
2.scala中有嵌套函數和匿名函數
3.scala支持高階函數
4.scala支持偏應用(偏函數)
5.scala支持閉包
舉例來說:
1.可傳遞


1 def func(f:() => String) = println(f())
2 func(() => "hi")
3 //output: hi
4
5 def foo() = "ok"
6 func(foo)
7 //output: ok
8
9 val fun = (x:Int) => print(x)
10 fun(2)
11 //output:2

2.嵌套函數

1 def foo(){
2 def bar(){
3 println("hi")
4 }
5 bar //exec
6 }
7
8 foo //output:hi

❽ 我為什麼想並且要學習Scala

為什麼學習函數式編程
在閱讀DDD巨著《Patterns, Principles, and Practices of Domain-Driven Design》的過程中,Scott在第5章提到了使用函數式編程語言配合貧血模型去實踐DDD的一種思路,這激發了我的無限遐想。
在軟體開發領域,我們已經擁有了許多的抽象方法論和大量的實現技術。但我個人認為,這一切歸根結底,都是人類思維在軟體開發領域的具體表達方式。而人類在認識和分析軟體所要解決的業務領域問題時,思考的內容不外乎由兩個部分組成:『業務流程』與『業務規則』。前者,回答了業務活動中先做什麼後做什麼的問題;後者,則回答了遇到什麼情況時應該怎麼做的問題。兩者結合後,得到我們需要的業務結果,或者叫作「實現業務目標」。
再想想目前學習和掌握的面向對象的一系列方法,又是如何將上述思維結果映射到軟體中去的呢?我認為是這樣的:
對於業務流程,我們將其表達為若干對象之間的合作,比如UML里序列圖的對象與消息,進而具化為具體的類及其職責,比如類及其若干業務方法。
對於業務規則,我們將其表達為若乾的判斷邏輯,比如UML流程圖里的判斷分支,進而具化為業務方法里的if-else語句,或者再復雜一點,表達為工廠、策略等設計模式的實際運用。
然後,我認為,對於復雜業務規則的梳理,可以象數學歸納法一樣進行演繹:假設一個函數y=f(x),給定x的定義域,確定y的值域。特別是在排列組合等方面的一些問題,也經常採用遞歸的方式來解決。所以,從這個角度講,函數式編程更貼近人類思維習慣,所以讓我自然而然地把目光轉向了它。
為什麼選擇Scala
在選擇具體的函數式編程語言時,我首先想到的是它最好是同時能支持面向對象編程的。因為即便LISP作為函數式編程語言的先祖,誕生已長達半個世紀,但單純的函數式編程語言與面向對象編程語言相比,在抽象領域概念、組合系統模塊、實現信息隱蔽等方面存在一定的差距,所以一直沒有成為軟體開發的主流。
信息隱蔽原理:在西安電子科大蔡希堯與陳平老師於1993年合作出版的《面向對象技術》一書中是這樣描述的:把需求和求解的方法分離;把相關信息——數據結構和演算法,集中在一個模塊之中,和其他模塊隔離,它們不能隨便訪問這個模塊內部的信息。
其次,由於我的語言路線是從Pascal → C → C++ → C#,所以我希望能選擇一種風格近似於C、強類型的函數式編程語言。在比較了F#、R、ErLang等幾種常見的函數式編程語言之後,我最終選擇了Scala。
Scala有何優勢
註:以下內容,節選翻譯或參考自《Programming in Scala》第1章、第3章,《Programming Scala》第6章,不算完整意義上的個人心得。
函數式編程的優勢
純的函數是沒有副作用的。無論何時何地,對於一個函數y=f(x),給定x必定得到y,不會因此產生二義結果。因此無論對於代碼測試還是並發,由於給定輸入必定得到預期輸出,而不受其他因素干擾,所以能有效減少Bug產生。
在函數式編程里,大量使用immutable的值。這意味著函數運算的結果總會創建一個新的實例,避免了通常並發環境下為防止數據共享沖突而採取的保護機制。盡管這需要額外的Copy操作,但Scala針對性地提供了高效的Copy實現,以及延遲計算等彌補機制。
函數是一等公民。函數作為表達式的一部分,可以藉由函數之間的嵌套、組合,實現復雜的判斷邏輯。
Scala語言本身的優勢
Scala是面向對象與函數式編程的混合語言,所以能有效結合二者的優點。
Scala屬於Java生態圈,可以在JVM平台上與Java一起編譯運行,所以許多Java的框架、工具都可以直接應用於Scala語言編寫的項目。
Scala視一切數據類型皆為對象,且支持閉包、lambda、by-name參數等特性,語法簡潔明快。
Scala使用Actor作為並發模型,與Akka框架自然契合。這是一種區別於傳統的、基於數據共享、以鎖為主要機制的並發模型,其特點在於以Actor為基本單位、沒有數據共享、基於消息傳遞實現Actor之間的協作,因此可以有效避免死鎖、減少競爭。
最後,如果有朝一日要轉向大數據領域,有Spark這樣的大型框架作為支撐。知乎:與 Hadoop 對比,如何看待 Spark 技術?
Scala對實踐DDD有何意義
說了那麼多,我的根本目的還是要將Scala作為實現DDD的主要武器。那麼試想一下,Scala在我們實現DDD的過程中能有哪些幫助呢?我暫且胡侃亂謅如下:
表示值對象、領域事件等元素更直觀。值對象、領域事件在DDD里都應該是immutable的,以往多採取POCO形式表示,現在改用Scala里的val以及case class表示,在語法層面就直觀地表明是不可修改的。
在類的方法層面實現CQRS時有語法支持。用Scala里的Function(返回類型為非Unit)對應CQRS里的Query,保證類的方法沒有副作用;用Procere(返回類型為Unit)對應CQRS里的Command,明確表明這一類方法會產生修改狀態等副作用。這同樣從語法層面就能對二者進行明確區分。
模式匹配豐富了函數操作。除了正則表達式,Scala形式多樣的模式匹配語法,為提取數據、完成數據分組聚合等運算、實現邏輯判斷提供了強大支持。比如定義def sum_count(ints:Seq[Int) = (ints.sum, ints.size)這樣一個函數後,我們可以這樣調用,以得到一個1至6的整數序列的整數值合計,及該序列的尺寸:val(sum, count) = sum_count(List(1, 2, 3, 4, 5, 6))。
為實現DSL提供有力支持。Scala自帶有解析框架,加上靈活的函數語法支持,要自己實現一套DSL及其相應的語法解析器將不再困難。比如在配置文件里這樣的一條配置語句,表示退休條件為年齡達到60周歲或者工齡屆滿30年:retire = (Age >= 60) || (ServiceLength >= 30)。以往的方式是自己寫一個語法解析器,把這條文本轉換成相應的Specification對象,然後扔給聚合去使用。現在有了Scala的幫助,就使編寫語法解析器這一環節的工作量大大減少。
合理的高階函數設計,使規則編寫得到簡化。比如打折規則、費用報銷規則,以往可能需要若干層的if-else嵌套,現在則將通過高階函數得到大幅簡化。對此,我強烈推薦劉光聰先生的視頻Refactoring to Functions,你會在劉先生的重構過程中發現高階函數的強大。
Actor為高效並發打下基礎。Actor
內部完全自治,自帶用於存儲消息的mailbox,與其他Actor只能通過消息進行交互,每個Actor都是並發的一個基本單位。這些特點,非常適合於
採取Event
Sourcing方式實現的DDD。每個聚合都好比一個Actor,在聚合內部始終保持數據的強一致性,而在聚合之間交互的領域事件則好比Actor之間
的消息,聚合之間藉由領域事件和Saga保證數據的最終一致性。
Trait成為AOP利器。Trait是Scala的另一大特色,它就象AOP織入一樣,能動態地給某個類型注入方法或者結構。比如配合類Circuit和with後面那4個Trait的定義,val circuit = new Circuit with Adders with Multiplexers with Flipflops with MultiCoreProcessors這樣就創建了一個帶有加法器、乘法器、觸發器和多核處理器的元件。
隱式實現為類型擴展提供支持。對應C#里的靜態擴展方法,Scala通過implicit為實現數據類型的方法擴展提供了便捷,成為Trait之外的另一個功能擴展手段。
能降低常見BDD框架的學習成本。盡管這一點可能比較牽強,但我正在努力摸索如何將BDD與DDD結合,而常見的Cucumber、Spock等一些BDD框架,其語法與Scala比較相近,所以我才有如此一說。
有哪些Scala學習資料
以下是我目前主要的學習資料,並衷心歡迎各位留言補充。
書籍
Programming in Scala:由Scala語言的設計師Martin Odersky編寫,循序漸進,配合了大量實例,入門必讀吧。
Programming Scala:視角與上面那本有點不一樣,沒有Scala語言基礎會感覺很困難,適合掌握了基本語法後溫故而知新。
在線文檔與視頻
Scala 官方文檔:Scala的官網,作為尋找資料的出發點是不錯的。
Scala 課堂:中文版的Scala基本語法在線課堂。
Scala Synatax Primer:由Jim McBeath整理的Scala語法概要,可以當字典用。
The Neophyte』s Guide to Scala:很出名的一個Scala入門指南,以Scala中的提取器Extractor作為實例開始。
Scala 初學指南:這是上面那本指南的中譯本。
Effective Scala:中文版的Scala高效編程
SBT中文入門指南:Scala Build Tool
社區
Scala 中文社區:不算活躍,原因你懂的。
Scala User:Scala入門者聚集地,沒有Stack Overflow那麼嚴格,但也需要點爬牆的身手。
SDK及IDE
Java SE:先裝這個
Scala SDK:再裝這個
SBT:然後裝這個
IntelliJ IDEA:最後裝這個,就能比較方便地開始Scala編程了
寫在最後

近讀的書很多也很雜,DDD、BDD、Scala、Cucumber以及Java基礎等等都有涉及,真恨不得一口吃成個大胖子。由於時間和精力有限,所以
現在知識消化很成問題,遲遲沒有進入學以致用的環節,只能先這樣紙上談兵了,好歹先把自己在學習過程中的一些思考、看到的好東西先記載下來,以備將來之
需。

❾ 《Scala編程實戰》epub下載在線閱讀全文,求百度網盤雲資源

《Scala編程實戰》(Alvin Alexander)電子書網盤下載免費在線閱讀

鏈接:

提取碼:MJUX

書名:Scala編程實戰

豆瓣評分:8.3

作者:Alvin Alexander

出版社:機械工業出版社

原作名:Scala Cookbook

譯者:馬博文/張錦文/任曉君

出版年:2016-6-7

頁數:642

內容簡介

學習Scala語言,不僅僅意味著熟悉新的API,更重要的是一種思維方式的轉變。從原有的面向對象編程(OO)到函數式編程(FP)的思想。本書面向實際的使用場景,提供了大量的Scala實例,同時,也給出底層的原理和相關的參考。對於Scala新手來說這是一本**不錯的入門書,對於老手來說也是一本夯實基礎,檢視自己所學知識的好書。

作者簡介

Alvin Alexander走上軟體開發之路比較曲折。雖然他從得克薩斯州的A&M大學拿到了航空工程學學位,但他真正想做的卻是打棒球。成為見習工程師時,他意識到自己喜歡軟體開發和編程勝過航天工程。因此,他開始自學Fortran、C、UNIX和網路管理、sed、awk、Perl、Java、Python、Ruby、JRuby、Groovy、PHP和Scala。在這個過程中,他開了一家軟體咨詢公司,並發展到15名員工,後來公司被賣掉,幾年之後,他移居阿拉斯加州。離開阿拉斯加州之後,他出版了兩本書,(《我如何賣掉自己的業務:私人日記》和《咨詢的禪和藝術 》)。他創建了DevDaily網站,每年都有百萬級的瀏覽量,還創建了新的軟體咨詢公司Valley Programming以及一個名為Zen Foundation的非盈利性組織。

❿ Scala 是一門怎樣的語言,具有哪些優勢

曾經有人問Java的創始人高斯林這樣一個問題,「除了Java語言以外,您現在還使用JVM平台上的哪種編程語言?」他毫不猶豫的說是Scala。

Scala到底是什麼?在目前眾多的JVM語言當中,Scala無疑是最引人注意的語言之一。Scala是一個靜態語言,更適合大型工程項目,Scala直接編譯成Java位元組碼,性能接近Java。Scala是一個多範式的語言,你可以混合使用函數式和面向對象編程,混合使用可變類和不變類,混合使用Actor和傳統的Java並發庫。
短短一個月的時間,Scala於本月沖進了TIOBE的前五十名。一個 Twitter 的開發人員說過,Scala 將會成為現代 Web2.0 的發起語言。LinkedIn 也用這種語言。同樣許多其他大的公司如 Sony Picture, EDF, SAP 也開始使用這種語言。為什麼Scala發展這么迅猛,可以獲得如此熱烈的社區支持。
曾冠東還表示,Scala不是Java的殺手,它無法取代Java的地位,也突破不了JVM的限制、Java實現不了的功能它也實現不了。我們可以將Scala形象的理解成大量語法糖的Java。
Scala 開發團隊發布了最新的2.9.2穩定版本,Scala 語言的特性有許多,例如高階函數和對象、抽象類型綁定,actor 使得函數在 Scala 中能是一個子類成為可能,Scala 中的設計模式使得面向對象和函數編程無縫結合。Akka 是一個用 Scala 編寫的庫,用於簡化編寫容錯的、高可伸縮性的 Java 和 Scala 的 Actor 模型應用。它已經成功運用在電信行業。Spark 是一種可擴展的數據分析平台,它整合了內存計算的基元,因此,相對於 Hadoop 的集群存儲方法,它在性能方面更具優勢。Spark 是在 Scala 語言中實現的,並且利用了該語言,為數據處理提供了獨一無二的環境。Scala 編譯器可以生成位元組碼,直接運行在使用JVM上。該語言(它實際上代表了可擴展語言)被定義為可直接集成到語言中的簡單擴展。
Scala作為一門靜態語言,它的主要特性有哪些?
· Scala是面向對象的
Scala是一個純面向對象語言,在某種意義上來講所有數值都是對象。對象的類型和行為是由class和trait來描述的。Class的抽象可由子類化和一種靈活的基於mixin的組合機制(它可作為多重繼承的簡單替代方案)來擴展。
· Scala是函數式的
Scala還是一個函數式語言,在某種意義上來講所有函數都是數值。Scala為定義匿名函數提供了一種輕量級的語法,它支持高階(higher-order)函數、允許函數嵌套、支持局部套用(currying)。Scala的case類及其內置支持的模式匹配模型代數類型在許多函數式編程語言中都被使用。
· Scala是靜態類型的
Scala配備了一套富有表現力的類型系統,該抽象概念以一種安全的和一致的方式被使用。
· Scala是可擴展的
Scala的設計承認了實踐事實,領域特定應用開發通常需要領域特定語言擴展。Scala提供了一個獨特的語言組合機制,這可以更加容易地以類庫的形式增加新的語言結構:
任何方式可以被用作中綴(infix)或後綴(postfix)操作符閉包按照所期望的類型(目標類型)自動地被構造
兩者結合使用可方便地定義新語句,無需擴展語法,也無需使用類似宏的元編程工具。
· Scala可與Java和.NET進行互操作
Scala設計時就考慮了與流行編程環境良好交互,如Java 2運行時環境(JRE)和 .NET框架(CLR)。特別是與主流面向對象語言,如Java和C#盡量無縫交互。Scala有像Java和C#一樣的編譯模型(獨立編譯,動態裝載類),允許訪問成千上萬的高質量類庫。
在並發性方面,與 Scala 在 .NET 領域中的姐妹語言 F# 相似,Scala 是針對 「並發性問題」 的解決方案之一,讓開發人員能夠更加輕松地專注於問題的實質,而不用考慮並發編程的低級細節。Actor 編程模式讓高度並行應用程序的開發更加簡單。Scala把Erlang風格的基於actor的並發帶進了JVM。我們可以利用Scala的actor模型在JVM上設計具伸縮性的並發應用程序,以自動獲得多核心處理器帶來的優勢,而不必依照復雜的Java線程模型來編寫程序。Scala 為並發性提供了兩種級別的支持,這與其他與 Java 相關的主題極為類似:
首先,對底層庫的完全訪問(比如說 java.util.concurrent)以及對 「傳統」 Java 並發性語義的支持(比如說監控程序和wait()/notifyAll())。其次,這些基本機制上面有一個抽象層
Scala 提供了在穩定的高性能平台(Java 虛擬機)上生成的能力同時也是一門敏捷性語言。這一類型的語言也有其他的選擇,例如 Jython, JRuby, Groovy 和 Clojure, 但是這些都是運行在 JVM 上的動態類型語言。Open Class 的效果讓大家會覺得Scala是動態語言,但它是選擇隱式轉換來實現的,這也正好證明了Scala是靜態語言。隱式轉換(Implicit conversion)使 Scala 具有類型安全性,正如擴展方法(extension method)之於 C#,開放類(open class)之於 ruby。即:向未曾定義的類型添加方法(如字元串、列表、整數)。這是使得 Scala 符合 DSL(特定領域語言)模型的特性之一。
Scala結合了面向對象和函數編程的優勢,函數編程的一個好處就是你能夠像運用一個數據那樣運用函數,可以用來定義真正高層級的庫,或者去定義新的領域特殊語言(DSL)。

在談及Java與Scala的對比時,曾冠東表示,Scala能調用絕大部分的Java,而Java調用Scala獨有的東西會比較難。Java 擁有非常強的概念規范,因此任何一個 Java 程序之間具有非常多的相似之處,並且這樣能夠方便的進行程序員交替。但是 Scala 並沒有這樣的統一性,因為這是一門很有表現力的語言。現場曾冠東為我們演示了實際案例,如下圖所示:

正所謂,金無足赤,人無完人。Scala對二進制不兼容,語法也越來越復雜,不能突破Bytecode的限制、編譯速度有所緩慢。當它被廣泛用於單元測試、開發工具、Socket開發、以及面對多核挑戰的並發應用。總而言之,Scala是一種函數式面向對象語言,它融匯了許多前所未有的特性,而同時又運行於JVM之上。正如JRuby 創建者之一Charles Nutter 所宣稱的那樣Scala就是 Java 王位的合法繼承人。隨著開發者對Scala的興趣日增,以及越來越多的工具支持,無疑Scala語言將成為廣大軟體工程師手上一件必不可少的工具。更多精彩內容,請關注專題:http://www.it168.com/remen/qcon/

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