Fakultät Informatik – Institut für Software- und Multimediatechnik – Professur Softwaretechnologie

Programmierparadigmen und Sprachen

ScalaScala

Paul HenkeDresden, 07.05.2009

GliederungGliederung

• Hello WorldHello World

• Scala?

• Features

• Demo

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 2 von 21

Hello WorldHello World

object HelloWorld { def main(args: Array[String]) {

println("Hello, world!") }

}

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 3 von 21

Scala?Scala?

• „Scalable Language“„Scalable Language

• wird von Martin Odersky (EPFL, Schweiz) seit 2001 entworfen und entwickelt

• statisch getypte Multiparadigmensprache

• verknüpft Objektorientierte Programmierung mit Funktionaler

• läuft auf der JVM sowie in .Net

• vollständig in die jeweilige Umgebung integriertvollständig in die jeweilige Umgebung integriert

• aktuelle Version 2.7.4

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 4 von 21

Features

• Klassen• Einfach Vererbung• Mixins (durch Traits)• Alles wird als Objekt behandelt

T I f• Type Inference• XML als nativer Datentyp• Schönfinkeln• Partial ApplicationPartial Application• First Class und Higher Order Functions• Closures• Structural Typing• Pattern Matching• Tupel• Actors und Messages

TU Dresden, 11.05.2009 Scala Folie 5 von 21

Syntax

• Semikolons unnötig• keine Operatoren• Methoden können Infix geschrieben werden• Klammern können bei Methoden mit maximal einem Parameter weggelassen

werden1 + 2 statt 1.+(2)

• geeignet für Domain Specific Languages (durch viele Freiheiten in der Syntax)• z.B. ScalaTest Framework

collection should contain element 1.0result should be >= 0

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 6 von 21

Klassenhierarchie

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 7 von 21

KlassenKlassen

class Person(name:String, age:Int) {def Name:String = namedef Age:Int = agevar city:String = ""

def sayHi { println("Hi") }override def toString():String = name + " (" + age + ")"

}}var p:Person = new Person("Horst", 20)println(p.Name) // Horstprintln(p) // Horst (20)

p.sayHi() // Hip.city = "Dresden"

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 8 von 21

Singletons Objects

• es gibt keinen static Modifier

object Math {def PI:Double = 3.14159 def pow(b:Long,e:Long) = {}def sin(a:Double) = {}def cos(a:Double) = {}def cos(a:Double) = {}/* .... */

}

println(Math.pow(2,8)) // 256

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 9 von 21

Type Inference

• auf Typangaben kann ich den meisten Fällen verzichtet werden

• Variablenvar x = 5 // x:Intvar y = "Scala“ // y:Stringx = "ist toll" // type mismatchvar z = x * 10 // z:Intvar z = x 10 // z:Int

• Rückgabetyp von Funktionendef add(x:Float, y:Float) = { // add(Float, Float):Float

x+y

}

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 10 von 21

Traits

• abstrakter Typabstrakter Typ• ähnlich wie Java Interfaces bzw abstrakte Klassen• Mixin Composition -> „Mehrfach Vererbung“

trait Occupation {var occupation = ""override def toString = super toString + "(" + occupation + ")"override def toString = super.toString + "(" + occupation + ")"

}trait Status {

var status = ""override def toString = super.toString + "(" + status + ")"

}

TU Dresden, 11.05.2009 Scala Folie 11 von 21

Traits

class BetterPerson(n:String, a:Int) extends Person(n,a) withOccupation with Status

l b B tt P ("Ali " 25)val bp = new BetterPerson("Alice", 25)bp.occupation = "Student"; bp.status = "Married"println(bp) // Alice (25)(Student)(Married)println(bp) // Alice (25)(Student)(Married)

TU Dresden, 11.05.2009 Scala Folie 12 von 21

Traits

trait Ord[T] {def < (that: T): Booleandef <=(that: T): Boolean = (this < that) || (this == that)def > (that: T): Boolean = !(this <= that)def > (that: T): Boolean = !(this <= that)def >=(that: T): Boolean = !(this < that)

}class Rational(n: Int, d: Int) extends Ord[Rational] {

/* … */def <(that: Rational) = numer * denom > that.numer * that.denom

}var r1 = new Rational(7,5)var r2 = new Rational(13,7)

println(r1 > r2) // true

TU Dresden, 11.05.2009 Scala Folie 13 von 21

First Class Functions

• Funktionen • sind auch Objekte• haben einen Typ• können Variablen zugewiesen werden

val printHi:() => Unit = () => println("hi")printHi() // "hi"printHi() // hi

val return5:() => Int = () => 5return5() // 5

val add:(Int,Int) => Int = (x,y) => x+y

add(7,3) // 10

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Higher Order Functions

• Funktionen die andere Funktionen als Parameter nehmen oder zurück geben

def exists[T](list:List[T], f:T => Boolean ):Boolean = {for(item <- list)if(f(item)) return true

return false}}

val l = List(2,3,5,7,8,10)println(exists(l, n => n % 4 == 0)) // trueprintln(exists(l, n => n < 0)) // false

println(exists(pList, p => p.Age > 18)) // true

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 15 von 21

Closures

• Funktionen die auf Variablen zugreifen können die in ihrem Scope liegen

def findPersonbyName(name:String):Person = {personList.filter(p => p.Name == name)

}

var x = 3var x = 3val printX: () => Unit = () => println(x)printX() // 3

x = 23

printX() // 23

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 16 von 21

Tail Recursion

def factorial(n:BigInt):BigInt = {if(n == 1) 1 else n * factorial(n-1)

}

println(factorial(10)) // 3628800println(factorial(5000)) // StackOverflowError

def factorial2(akk:BigInt,n:BigInt):BigInt = {if(n == 1) akk else factorial2(akk*n,n-1)

}

println(factorial2(1,5000)) // 42285779……………

TU Dresden, 11.05.2009 Scala Folie 17 von 21

Currying

• ist die Umwandlung einer Funktion mit mehreren Argumenten in mehrere Funktionen mit je einem Argument

def factorial3(akk:BigInt)(n:BigInt):BigInt = {if(n == 1) akk else factorial2(akk*n n-1)if(n == 1) akk else factorial2(akk n,n 1)

}

println(factorial3(1)(7)) // 5400

• Partial Application

def fact = factorial3(1)_//println(fact(8)) // 40320

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 18 von 21

Pattern Matchingdef factorial4(akk:Int, i:Int):Int = {

i match {case 1 => akkcase n => factorial2(akk*n, n-1)

}}println(factorial4(1,9)) // 362880

def tup(exp:Any) = {def tup(exp:Any) = {exp match {case (a,b) => println("Matched:" + a + "," + b)case (a) => println("Matched:" + a )

}}println(tup(5)) // Matched:5

//println(tup(("Bob",25))) // Matched:Bob,25

TU Dresden, 07.05.2009 Scala Folie 19 von 21

Quellen

• Offizielle Seitewww.scala-lang.org

• Scala by Examplehttp://www.scala-lang.org/docu/files/ScalaByExample.pdf

• Scala Tutorialhttp://www.scala-lang.org/docu/files/ScalaTutorial.pdf

• ScalaTest Framework• ScalaTest Frameworkhttp://www.artima.com/scalatest/

• A Weblog by Martin Oderskyhttp://www.artima.com/weblogs/index.jsp?blogger=moderskyp // / g / j p gg y

• www.wikipedia.de

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