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scala函数式编程原理

发布时间:2022-07-08 02:48:48

❶ 求科普什么是函数式编程语言

实际上,函数式编程没有一个严格的官方定义。严格上来讲,函数式编程中的“函数”,并不是指我们编程语言中的“函数”概念,而是指数学“函数”或者“表达式”(例如:y=f(x))。不过,在编程实现的时候,对于数学“函数”或“表达式”,我们一般习惯性地将它们设计成函数。所以,如果不深究的话,函数式编程中的“函数”也可以理解为编程语言中的“函数”。

❷ scala是函数式编程和面向对象编程结合的语言,这两种编程的特点分别是什么

❸ Scala这个有知道的吗,怎么样啊

Scala是一门多范式语言,一般常用的范式有:命令式 和 函数式,由于Scala是一门多范式语言,所以通俗来说我们可以说Scala是一门命令式编程语言同时也是函数式编程语言。

命令式:命令式是植根于冯·诺依曼体系的,一个命令式程序就是一个冯·诺依曼机的指令序列,给机器提供一条又一条的命令序列让其原封不动的执行。通俗来说就是按照指令顺序一步一步执行。

函数式:又称泛函编程,它将计算机的计算视为数据中的函数计算。函数式编程最重要的基础是λ(lambda)演算,λ演算对函数式编程语言有着巨大的影响。典型的函数式语言包括Erlang和Lisp等。

为什么要用函数式:

目前来说CPU的性能发展大体上是在同等面积上集成更多的晶体管等集成电路,随着纳米技术的不断提高,CPU能够集成的计算单元也越来越多,但终归是有上限的。所以在之后,单核的发展逐渐走向了多核的发展,以多核来达到性能的提升。

目前计算机的CPU基本上都是多核CPU,在使用命令式编程的时候就设涉及到多线程之间的状态共享,需要锁机制实现并发的控制,而锁机制虽然保证了安全性,但是却对性能来说是一个阻碍。

而函数式编程不会再多个线程之间共享状态,不需要用锁机制,可以更好的并行处理,充分利用多核CPU的并行处理能力。

如,电信行业多数使用Erlang来进行开发,就是看中了函数式编程的并行处理能力。

Scala的特点

❹ 编程语言scala有哪些特点

Scala有交互式命令行(REPL), 可以在上面快速的试各种语法和代码。这对学习新特性,或者实验新想法非常有用。(第1章)
一致性: 尽管Scala融合了静态类型系统、面向对象、函数式编程等语言特性,但却很少能看出融合的痕迹。Scala是我见到融合最多语言特性而又不显得杂乱的编程语言之一。
类型安全:Scala创始人是教授,他先带领创建了Java 5编译器,而后觉得Java有太多羁绊而发明了Scala。 Scala编译器和类型系统非常强大,它的目标是尽量把软件错误消灭在编写过程中。 Scala类型系统是图灵完备的,甚至可以在编译期间解决问题。
面向对象: Scala是面向对象的编程语言,所有的变量和方法都封装在对象中,可以把信息封装起来供外部使用。(第2章)
函数式编程:Scala同时又是函数式编程语言,函数可以独立存在,可以定义一个函数作为另一个函数的返回值,也可以接受函数作为函数的参数。这给组合函数带来了很大的便利。如何把面向对象编程形容成搭积木的话,函数式编程就像拼线条,更灵活和更有创意。(第3章)
异步编程: 由于函数式编程提倡变量不可变,使异步编程变得非常容易。同时Scala提供的Future(第5章), 和akka类库(第9-11章),使得异步编程变得非常容易。
基于JVM: Scala会被编译成为jvm bytecode,所以Scala能无缝集成已有的Java类库。你可以非常自然的使用已经存在的非常庞大且稳定的Java类库,比如小巧好用的apache.common.*, 或者Java上的各种工具类库。

因为如此众多特性,用Scala可以优雅地编写简洁的代码,同时又能减少很多低级错误;能快速进行开发,又能保证系统性能、团队协作和长期维护。

❺ 怎样学习Scala泛函编程

函数式编程或称函数程序设计,又称泛函编程,是一种编程范型,它将电脑运算视为数学上的函数计算,并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入

❻ scala是什么是一种编程语言吗

java 虚拟机上开发的编程语言 就好比 ruby 是基于C语言上开发
java虚拟机上开发的语言很多比如 groovy
scala不但效率高 并且支持函数式编程
理解函数式编程对你将来编程有很大帮助
groovy 之父曾经说过 如果他再早几年看到scala编程这本书 他就不会开发groovy这门语言了 scala将在某一天替代java
jruby 之父说过 scala就像是java合法的王位继承人
推荐你看scala编程 这本书 我最近也在看 才看到100多页 但被它的语法惊呆了

❼ 在与Java的斗争中,Scala占据了哪些优势

1、scala独有的函数式编程。
函数是scala语言中的一等公民。
一等公民的特权表现在:1.函数可以传递、赋值
2.scala中有嵌套函数和匿名函数
3.scala支持高阶函数
4.scala支持偏应用(偏函数)
5.scala支持闭包
举例来说:
1.可传递


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.嵌套函数

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

❽ 我为什么想并且要学习Scala

为什么学习函数式编程
在阅读DDD巨着《Patterns, Principles, and Practices of Domain-Driven Design》的过程中,Scott在第5章提到了使用函数式编程语言配合贫血模型去实践DDD的一种思路,这激发了我的无限遐想。
在软件开发领域,我们已经拥有了许多的抽象方法论和大量的实现技术。但我个人认为,这一切归根结底,都是人类思维在软件开发领域的具体表达方式。而人类在认识和分析软件所要解决的业务领域问题时,思考的内容不外乎由两个部分组成:‘业务流程’与‘业务规则’。前者,回答了业务活动中先做什么后做什么的问题;后者,则回答了遇到什么情况时应该怎么做的问题。两者结合后,得到我们需要的业务结果,或者叫作“实现业务目标”。
再想想目前学习和掌握的面向对象的一系列方法,又是如何将上述思维结果映射到软件中去的呢?我认为是这样的:
对于业务流程,我们将其表达为若干对象之间的合作,比如UML里序列图的对象与消息,进而具化为具体的类及其职责,比如类及其若干业务方法。
对于业务规则,我们将其表达为若干的判断逻辑,比如UML流程图里的判断分支,进而具化为业务方法里的if-else语句,或者再复杂一点,表达为工厂、策略等设计模式的实际运用。
然后,我认为,对于复杂业务规则的梳理,可以象数学归纳法一样进行演绎:假设一个函数y=f(x),给定x的定义域,确定y的值域。特别是在排列组合等方面的一些问题,也经常采用递归的方式来解决。所以,从这个角度讲,函数式编程更贴近人类思维习惯,所以让我自然而然地把目光转向了它。
为什么选择Scala
在选择具体的函数式编程语言时,我首先想到的是它最好是同时能支持面向对象编程的。因为即便LISP作为函数式编程语言的先祖,诞生已长达半个世纪,但单纯的函数式编程语言与面向对象编程语言相比,在抽象领域概念、组合系统模块、实现信息隐蔽等方面存在一定的差距,所以一直没有成为软件开发的主流。
信息隐蔽原理:在西安电子科大蔡希尧与陈平老师于1993年合作出版的《面向对象技术》一书中是这样描述的:把需求和求解的方法分离;把相关信息——数据结构和算法,集中在一个模块之中,和其他模块隔离,它们不能随便访问这个模块内部的信息。
其次,由于我的语言路线是从Pascal → C → C++ → C#,所以我希望能选择一种风格近似于C、强类型的函数式编程语言。在比较了F#、R、ErLang等几种常见的函数式编程语言之后,我最终选择了Scala。
Scala有何优势
注:以下内容,节选翻译或参考自《Programming in Scala》第1章、第3章,《Programming Scala》第6章,不算完整意义上的个人心得。
函数式编程的优势
纯的函数是没有副作用的。无论何时何地,对于一个函数y=f(x),给定x必定得到y,不会因此产生二义结果。因此无论对于代码测试还是并发,由于给定输入必定得到预期输出,而不受其他因素干扰,所以能有效减少Bug产生。
在函数式编程里,大量使用immutable的值。这意味着函数运算的结果总会创建一个新的实例,避免了通常并发环境下为防止数据共享冲突而采取的保护机制。尽管这需要额外的Copy操作,但Scala针对性地提供了高效的Copy实现,以及延迟计算等弥补机制。
函数是一等公民。函数作为表达式的一部分,可以借由函数之间的嵌套、组合,实现复杂的判断逻辑。
Scala语言本身的优势
Scala是面向对象与函数式编程的混合语言,所以能有效结合二者的优点。
Scala属于Java生态圈,可以在JVM平台上与Java一起编译运行,所以许多Java的框架、工具都可以直接应用于Scala语言编写的项目。
Scala视一切数据类型皆为对象,且支持闭包、lambda、by-name参数等特性,语法简洁明快。
Scala使用Actor作为并发模型,与Akka框架自然契合。这是一种区别于传统的、基于数据共享、以锁为主要机制的并发模型,其特点在于以Actor为基本单位、没有数据共享、基于消息传递实现Actor之间的协作,因此可以有效避免死锁、减少竞争。
最后,如果有朝一日要转向大数据领域,有Spark这样的大型框架作为支撑。知乎:与 Hadoop 对比,如何看待 Spark 技术?
Scala对实践DDD有何意义
说了那么多,我的根本目的还是要将Scala作为实现DDD的主要武器。那么试想一下,Scala在我们实现DDD的过程中能有哪些帮助呢?我暂且胡侃乱诌如下:
表示值对象、领域事件等元素更直观。值对象、领域事件在DDD里都应该是immutable的,以往多采取POCO形式表示,现在改用Scala里的val以及case class表示,在语法层面就直观地表明是不可修改的。
在类的方法层面实现CQRS时有语法支持。用Scala里的Function(返回类型为非Unit)对应CQRS里的Query,保证类的方法没有副作用;用Procere(返回类型为Unit)对应CQRS里的Command,明确表明这一类方法会产生修改状态等副作用。这同样从语法层面就能对二者进行明确区分。
模式匹配丰富了函数操作。除了正则表达式,Scala形式多样的模式匹配语法,为提取数据、完成数据分组聚合等运算、实现逻辑判断提供了强大支持。比如定义def sum_count(ints:Seq[Int) = (ints.sum, ints.size)这样一个函数后,我们可以这样调用,以得到一个1至6的整数序列的整数值合计,及该序列的尺寸:val(sum, count) = sum_count(List(1, 2, 3, 4, 5, 6))。
为实现DSL提供有力支持。Scala自带有解析框架,加上灵活的函数语法支持,要自己实现一套DSL及其相应的语法解析器将不再困难。比如在配置文件里这样的一条配置语句,表示退休条件为年龄达到60周岁或者工龄届满30年:retire = (Age >= 60) || (ServiceLength >= 30)。以往的方式是自己写一个语法解析器,把这条文本转换成相应的Specification对象,然后扔给聚合去使用。现在有了Scala的帮助,就使编写语法解析器这一环节的工作量大大减少。
合理的高阶函数设计,使规则编写得到简化。比如打折规则、费用报销规则,以往可能需要若干层的if-else嵌套,现在则将通过高阶函数得到大幅简化。对此,我强烈推荐刘光聪先生的视频Refactoring to Functions,你会在刘先生的重构过程中发现高阶函数的强大。
Actor为高效并发打下基础。Actor
内部完全自治,自带用于存储消息的mailbox,与其他Actor只能通过消息进行交互,每个Actor都是并发的一个基本单位。这些特点,非常适合于
采取Event
Sourcing方式实现的DDD。每个聚合都好比一个Actor,在聚合内部始终保持数据的强一致性,而在聚合之间交互的领域事件则好比Actor之间
的消息,聚合之间借由领域事件和Saga保证数据的最终一致性。
Trait成为AOP利器。Trait是Scala的另一大特色,它就象AOP织入一样,能动态地给某个类型注入方法或者结构。比如配合类Circuit和with后面那4个Trait的定义,val circuit = new Circuit with Adders with Multiplexers with Flipflops with MultiCoreProcessors这样就创建了一个带有加法器、乘法器、触发器和多核处理器的元件。
隐式实现为类型扩展提供支持。对应C#里的静态扩展方法,Scala通过implicit为实现数据类型的方法扩展提供了便捷,成为Trait之外的另一个功能扩展手段。
能降低常见BDD框架的学习成本。尽管这一点可能比较牵强,但我正在努力摸索如何将BDD与DDD结合,而常见的Cucumber、Spock等一些BDD框架,其语法与Scala比较相近,所以我才有如此一说。
有哪些Scala学习资料
以下是我目前主要的学习资料,并衷心欢迎各位留言补充。
书籍
Programming in Scala:由Scala语言的设计师Martin Odersky编写,循序渐进,配合了大量实例,入门必读吧。
Programming Scala:视角与上面那本有点不一样,没有Scala语言基础会感觉很困难,适合掌握了基本语法后温故而知新。
在线文档与视频
Scala 官方文档:Scala的官网,作为寻找资料的出发点是不错的。
Scala 课堂:中文版的Scala基本语法在线课堂。
Scala Synatax Primer:由Jim McBeath整理的Scala语法概要,可以当字典用。
The Neophyte’s Guide to Scala:很出名的一个Scala入门指南,以Scala中的提取器Extractor作为实例开始。
Scala 初学指南:这是上面那本指南的中译本。
Effective Scala:中文版的Scala高效编程
SBT中文入门指南:Scala Build Tool
社区
Scala 中文社区:不算活跃,原因你懂的。
Scala User:Scala入门者聚集地,没有Stack Overflow那么严格,但也需要点爬墙的身手。
SDK及IDE
Java SE:先装这个
Scala SDK:再装这个
SBT:然后装这个
IntelliJ IDEA:最后装这个,就能比较方便地开始Scala编程了
写在最后

近读的书很多也很杂,DDD、BDD、Scala、Cucumber以及Java基础等等都有涉及,真恨不得一口吃成个大胖子。由于时间和精力有限,所以
现在知识消化很成问题,迟迟没有进入学以致用的环节,只能先这样纸上谈兵了,好歹先把自己在学习过程中的一些思考、看到的好东西先记载下来,以备将来之
需。

❾ 《Scala编程实战》epub下载在线阅读全文,求百度网盘云资源

《Scala编程实战》(Alvin Alexander)电子书网盘下载免费在线阅读

链接:

提取码:MJUX

书名:Scala编程实战

豆瓣评分:8.3

作者:Alvin Alexander

出版社:机械工业出版社

原作名:Scala Cookbook

译者:马博文/张锦文/任晓君

出版年:2016-6-7

页数:642

内容简介

学习Scala语言,不仅仅意味着熟悉新的API,更重要的是一种思维方式的转变。从原有的面向对象编程(OO)到函数式编程(FP)的思想。本书面向实际的使用场景,提供了大量的Scala实例,同时,也给出底层的原理和相关的参考。对于Scala新手来说这是一本**不错的入门书,对于老手来说也是一本夯实基础,检视自己所学知识的好书。

作者简介

Alvin Alexander走上软件开发之路比较曲折。虽然他从得克萨斯州的A&M大学拿到了航空工程学学位,但他真正想做的却是打棒球。成为见习工程师时,他意识到自己喜欢软件开发和编程胜过航天工程。因此,他开始自学Fortran、C、UNIX和网络管理、sed、awk、Perl、Java、Python、Ruby、JRuby、Groovy、PHP和Scala。在这个过程中,他开了一家软件咨询公司,并发展到15名员工,后来公司被卖掉,几年之后,他移居阿拉斯加州。离开阿拉斯加州之后,他出版了两本书,(《我如何卖掉自己的业务:私人日记》和《咨询的禅和艺术 》)。他创建了DevDaily网站,每年都有百万级的浏览量,还创建了新的软件咨询公司Valley Programming以及一个名为Zen Foundation的非盈利性组织。

❿ Scala 是一门怎样的语言,具有哪些优势

曾经有人问Java的创始人高斯林这样一个问题,“除了Java语言以外,您现在还使用JVM平台上的哪种编程语言?”他毫不犹豫的说是Scala。

Scala到底是什么?在目前众多的JVM语言当中,Scala无疑是最引人注意的语言之一。Scala是一个静态语言,更适合大型工程项目,Scala直接编译成Java字节码,性能接近Java。Scala是一个多范式的语言,你可以混合使用函数式和面向对象编程,混合使用可变类和不变类,混合使用Actor和传统的Java并发库。
短短一个月的时间,Scala于本月冲进了TIOBE的前五十名。一个 Twitter 的开发人员说过,Scala 将会成为现代 Web2.0 的发起语言。LinkedIn 也用这种语言。同样许多其他大的公司如 Sony Picture, EDF, SAP 也开始使用这种语言。为什么Scala发展这么迅猛,可以获得如此热烈的社区支持。
曾冠东还表示,Scala不是Java的杀手,它无法取代Java的地位,也突破不了JVM的限制、Java实现不了的功能它也实现不了。我们可以将Scala形象的理解成大量语法糖的Java。
Scala 开发团队发布了最新的2.9.2稳定版本,Scala 语言的特性有许多,例如高阶函数和对象、抽象类型绑定,actor 使得函数在 Scala 中能是一个子类成为可能,Scala 中的设计模式使得面向对象和函数编程无缝结合。Akka 是一个用 Scala 编写的库,用于简化编写容错的、高可伸缩性的 Java 和 Scala 的 Actor 模型应用。它已经成功运用在电信行业。Spark 是一种可扩展的数据分析平台,它整合了内存计算的基元,因此,相对于 Hadoop 的集群存储方法,它在性能方面更具优势。Spark 是在 Scala 语言中实现的,并且利用了该语言,为数据处理提供了独一无二的环境。Scala 编译器可以生成字节码,直接运行在使用JVM上。该语言(它实际上代表了可扩展语言)被定义为可直接集成到语言中的简单扩展。
Scala作为一门静态语言,它的主要特性有哪些?
· Scala是面向对象的
Scala是一个纯面向对象语言,在某种意义上来讲所有数值都是对象。对象的类型和行为是由class和trait来描述的。Class的抽象可由子类化和一种灵活的基于mixin的组合机制(它可作为多重继承的简单替代方案)来扩展。
· Scala是函数式的
Scala还是一个函数式语言,在某种意义上来讲所有函数都是数值。Scala为定义匿名函数提供了一种轻量级的语法,它支持高阶(higher-order)函数、允许函数嵌套、支持局部套用(currying)。Scala的case类及其内置支持的模式匹配模型代数类型在许多函数式编程语言中都被使用。
· Scala是静态类型的
Scala配备了一套富有表现力的类型系统,该抽象概念以一种安全的和一致的方式被使用。
· Scala是可扩展的
Scala的设计承认了实践事实,领域特定应用开发通常需要领域特定语言扩展。Scala提供了一个独特的语言组合机制,这可以更加容易地以类库的形式增加新的语言结构:
任何方式可以被用作中缀(infix)或后缀(postfix)操作符闭包按照所期望的类型(目标类型)自动地被构造
两者结合使用可方便地定义新语句,无需扩展语法,也无需使用类似宏的元编程工具。
· Scala可与Java和.NET进行互操作
Scala设计时就考虑了与流行编程环境良好交互,如Java 2运行时环境(JRE)和 .NET框架(CLR)。特别是与主流面向对象语言,如Java和C#尽量无缝交互。Scala有像Java和C#一样的编译模型(独立编译,动态装载类),允许访问成千上万的高质量类库。
在并发性方面,与 Scala 在 .NET 领域中的姐妹语言 F# 相似,Scala 是针对 “并发性问题” 的解决方案之一,让开发人员能够更加轻松地专注于问题的实质,而不用考虑并发编程的低级细节。Actor 编程模式让高度并行应用程序的开发更加简单。Scala把Erlang风格的基于actor的并发带进了JVM。我们可以利用Scala的actor模型在JVM上设计具伸缩性的并发应用程序,以自动获得多核心处理器带来的优势,而不必依照复杂的Java线程模型来编写程序。Scala 为并发性提供了两种级别的支持,这与其他与 Java 相关的主题极为类似:
首先,对底层库的完全访问(比如说 java.util.concurrent)以及对 “传统” Java 并发性语义的支持(比如说监控程序和wait()/notifyAll())。其次,这些基本机制上面有一个抽象层
Scala 提供了在稳定的高性能平台(Java 虚拟机)上生成的能力同时也是一门敏捷性语言。这一类型的语言也有其他的选择,例如 Jython, JRuby, Groovy 和 Clojure, 但是这些都是运行在 JVM 上的动态类型语言。Open Class 的效果让大家会觉得Scala是动态语言,但它是选择隐式转换来实现的,这也正好证明了Scala是静态语言。隐式转换(Implicit conversion)使 Scala 具有类型安全性,正如扩展方法(extension method)之于 C#,开放类(open class)之于 ruby。即:向未曾定义的类型添加方法(如字符串、列表、整数)。这是使得 Scala 符合 DSL(特定领域语言)模型的特性之一。
Scala结合了面向对象和函数编程的优势,函数编程的一个好处就是你能够像运用一个数据那样运用函数,可以用来定义真正高层级的库,或者去定义新的领域特殊语言(DSL)。

在谈及Java与Scala的对比时,曾冠东表示,Scala能调用绝大部分的Java,而Java调用Scala独有的东西会比较难。Java 拥有非常强的概念规范,因此任何一个 Java 程序之间具有非常多的相似之处,并且这样能够方便的进行程序员交替。但是 Scala 并没有这样的统一性,因为这是一门很有表现力的语言。现场曾冠东为我们演示了实际案例,如下图所示:

正所谓,金无足赤,人无完人。Scala对二进制不兼容,语法也越来越复杂,不能突破Bytecode的限制、编译速度有所缓慢。当它被广泛用于单元测试、开发工具、Socket开发、以及面对多核挑战的并发应用。总而言之,Scala是一种函数式面向对象语言,它融汇了许多前所未有的特性,而同时又运行于JVM之上。正如JRuby 创建者之一Charles Nutter 所宣称的那样Scala就是 Java 王位的合法继承人。随着开发者对Scala的兴趣日增,以及越来越多的工具支持,无疑Scala语言将成为广大软件工程师手上一件必不可少的工具。更多精彩内容,请关注专题:http://www.it168.com/remen/qcon/

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