Scala LIGHTNING TALK 03

Transkript

1 Scala LIGHTNING TALK 03

2 Agenda 1.Was ist Scala? 2.Hauptmerkmale von Scala 3.Bewertung 2 LT 03 - Scala

3 Was ist Scala? Scala: scalable language l Forschungsprojekt zur Komponentenorientierung l Hypothese 1: Programmiersprachen für Komponenten müssen skalierbar sein l Hypothese 2: Skalierbarkeit wird durch die Verbindung und Vereinheitlichung von funktionalen und objektorientierten Programmierkonzepten erreicht 3 LT 03 - Scala

4 Was ist Scala? Meilensteine in der Entwicklung von Scala Beginn der Entwicklung an der EPFL als Forschungsprojekt Unter der Leitung von Martin Odersky Erste Version für die JVM im Januar Erste Version für.net im Juni Zweite, überarbeitete Version im März Twitter steigt auf Scala um EU fördert die Weiterentwicklung von Scala für 5 Jahre Verdoppelung des Entwicklerteams Zusammenarbeit mit der Universität Stanford Gründung von Typesafe 4 LT 03 - Scala

5 Hauptmerkmale von Scala Merkmale l Skalierbar l Funktional und objektorientiert l Statisches Typsystem Mit Typinferenz val x: HashMap[Int, String] = new HashMap[Int, String]() entspricht val x = new HashMap[Int, String]() Viel mächtiger als z.b. das Typsystem von Java l Läuft auf der JVM und auf der.net Plattform l Volle Interoperabilität mit Java l erweiterbarer Sprachkern 5 LT 03 - Scala

6 Hauptmerkmale von Scala Scala ist objektorientiert l Scala ist eine klassenbasierte objektorientierte Programmiersprache l Scala ist rein objektorientiert, d.h. Jeder Wert ist ein Objekt Jede Methode ist ein Nachrichtenversand Es gibt keine primitiven Datentypen Es gibt keine statischen Elemente l Unterstützt Vererbung (und Traits als Ersatz für Mehrfachvererbung ) l Operationen sind normale Methoden l Sonderzeichen wie +,-,*,/,%,,^,&,<,>,=,! und : sind gültige Methodennamen l Damit sind auch Zahlen Objekte und Operatoren normale Methodenaufrufe: * 2 / x entspricht also 1.+((1.*(2))./(x)) 6 LT 03 - Scala

7 Merkmale von Scala Scala ist objektorientiert Beispiel package rational class Rational (z: Int, n: Int) { require (n!= 0) val zaehler = z val nenner = n def this (n: Int) = this (n, 1) Definition der Klasse Rational mit Standardkonstruktor Zusätzlicher Konstruktor def * (that: Rational) = new Rational ( Definition der Methode * ) zaehler * that.zaehler, nenner * that.nenner Überschriebene Methode tostring override def tostring = zaehler + "/" + nenner 7 LT 03 - Scala

8 Merkmale von Scala Scala ist funktional l Jede Funktion ist ein Wert und damit auch ein Objekt l Funktionen sind first-class values l Scala bietet Funktionen höherer Ordnung l In Scala können anonyme Funktionen definiert werden l Funktionen können geschachtelt werden l Beispiele: natürliche Callbacks Filter-Methoden 8 LT 03 - Scala

9 Merkmale von Scala Scala ist funktional Beispiel def oncepersecond(callback: () => Unit) { while (true) { callback(); Thread sleep 1000 def timeflies() { println("time flies like an arrow...") def main(args: Array[String]) { oncepersecond(timeflies) Funktion timeflies wird als Parameter an die Funktion oncepersecond übergeben def oncepersecond(callback: () => Unit) { while (true) { callback(); Thread sleep 1000 def main(args: Array[String]) { oncepersecond(() => println("time flies like an arrow...")) Übergabe einer anonymen Funktion 9 LT 03 - Scala

10 Merkmale von Scala Traits l Ähnlich wie Java Interfaces, können aber Implementierung enthalten l Kapseln Methoden- und Felddefinitionen, die in Klassen wiederverwendet ( mix-in ) werden können l Dienen als sauberer Ersatz für die Mehrfachvererbung l Definieren Typen (wie Klassen oder Interfaces) l Können keine Klassenparameter enthalten l super-aufrufe werden dynamisch gebunden! (Linearisierung) l Anwendungsgebiete: Stackable Modifications Thin Interfaces zu Rich Interfaces erweitern Sind das wichtigste Konzepte für Wiederverwendung von Code und Verhalten in Scala 10 LT 03 - Scala

11 Merkmale von Scala Traits Beispiel abstract class IntQueue { def get(): Int def put(x: Int) class BasicIntQueue extends IntQueue { private val buf = new ArrayBuffer[Int] def get() = buf.remove(0) def put(x: Int) { buf += x trait Doubling extends IntQueue { abstract override def put(x: Int) { super.put(2 * x) trait Incrementing extends IntQueue { abstract override def put(x: Int) { super.put(x + 1) Trait Doubling Trait Incrementing Trait Filtering trait Incrementing extends IntQueue { abstract override def put(x: Int) { super.put(x + 1) Mix-in verschiedener Traits val queue = (new BasicIntQueue with Incrementing with Filtering with Doubling) 11 LT 03 - Scala

12 Merkmale von Scala Implicit Conversions l Werden dazu verwendet um Bibliotheken und Typen anzupassen, auf die man keinen Zugriff hat l Sind eine Art Adapter l Werden vom Compiler automatisch durchgeführt l Erlauben es einen Typ in einem Kontext zu verwenden, wo eigentlich ein anderer erwartet wird Views l Werden in Scala für Typen wie scala.int, scala.float,... verwendet l Beispiel implicit def inttorational(x: Int)= new Rational(x) 12 LT 03 - Scala

13 Merkmale von Scala Case Classes und Pattern Matching l Case Classes Automatische Generierung einer Factory-Methode mit dem selben Namen wie die Klasse (kein new mehr notwendig) Automatische Generierung von Gettern für die Konstruktorargumente Case classes erlauben die Konstruktion von Mustern, die sich auf den Konstruktor der case class beziehen l Beispiel abstract class Expr case class Number (n: Int) extends Expr case class Sum(e1: Expr, e2: Expr) extends Expr Definition von case classes 13 LT 03 - Scala

14 Merkmale von Scala 14 LT 03 - Scala Case Classes und Pattern Matching l Pattern Matching Verallgemeinerung des switch-statements Wird mit match aufgerufen Pattern werden u.a. aus folgenden Anweisungen zusammengebaut: l Case class Konstruktoren, deren Argumente wieder Pattern sind l Mustervariablen l Dem Wildcard Muster _ l Literale l Konstanten Beispiel def eval(e: Expr) Int = e match { case Number(n) => n case Sum(l, r) => eval(l) + eval (r) Auswertung mittels Pattern Matching

15 Merkmale von Scala Fortgeschrittene Sprachfeatures l Ko- und Kontravarianz l Case Classes und Pattern Matching l Parallelität l Funktionale Konzepte l 15 LT 03 - Scala

16 Merkmale von Scala Scala und Komponenten? Anforderung Komponente Laufzeit Komponente Interface (angebotene Services) Kontextabhängigkeiten (benötigte Services) Komposition Realisierung in Scala Klasse Objekt Abstrakte Klasse oder Trait Abstrakte Member (oder der explizite Self-Typ) Mix-in Komposition von Traits 16 LT 03 - Scala

17 Bewertung l Scala Ermöglicht kurzen und eleganten Code Ist produktionsreif (Twitter, LinkedIn, UBS, EDF, Siemens) Interoperabilität mit Java hat große Vorteile Ist sehr mächtig, aber auch sehr komplex Nicht wirklich einfach zu lernen... macht aber Spaß 17 LT 03 - Scala

18 Zusammenfassung l Scala ist ein Forschungsprojekt um eine Programmiersprache für die komponentenbasierte Programmierung zu entwickeln l Zwei Hypothesen: Eine entsprechende Programmiersprache muss skalierbar sein Dies kann erreicht werden, indem funktionale und objektorientierte Programmierkonzepte verbunden werden l Scala stellt umfangreiche Konzepte zur Abstraktion, Dekomposition und Komposition zur Verfügung l Scala hat ein mächtiges statisches Typsystem 18 LT 03 - Scala

19 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Fragen und Anmerkungen? 19 LT 03 - Scala

20 l Quellen Jacobson, Ivar: Object-Oriented Software Engineering: A Use Case Driven Approach. Addison-Wesley Professional, 1992 l Odersky, Martin ; Altherr, Philippe ; Cremet, Vincent ; Dragos, Iulian ; Dubochet, Gilles ; Emir, Burak ; McDirmid, Sean ; Micheloud, Stephane ; Mihaylov, Nikolay ; Schinz, Michel ; Stenman, Erik ; Spoon, Lex ; Zenger, Matthias. An Overview of the Scala Programming Language, Second Edition. l Odersky, Martin. Feitherweight Scala, Week 14 l Odersky, Martin: Scala By Example. (2010), Mai l Odersky, Martin ; Spoon, Lex ; Venners, Bill: Programming in Scala Artima Press, 2008 l Odersky, Martin ; Zenger, Matthias. Scalable Component Abstractions l Schinz, Michel ; Haller, Philipp: A Scala Tutorial for Java programmers. (2010), Mai l Szyperski, Clemens: Component Software. Beyond Object-Oriented Programming. Addison-Wesley Longman, Amsterdam, LT 03 - Scala