Scala. Nauka programowania - ebook

Scala jest językiem programowania ogólnego przeznaczenia, który łączy cechy języków funkcyjnych i obiektowych. Jego twórcy postawili sobie za cel skalowalność napisanych w nim aplikacji - stąd wzięła się nazwa Scala. Scala jest oparta na wirtualnej maszynie Javy, umożliwia programowanie funkcyjne i oferuje bogaty wybór typów. Dzięki tym cechom można tworzyć kod mniej podatny na występowanie błędów w trakcie działania programu. Po uzyskaniu pewnej biegłości w kodowaniu praca z tym językiem staje się prawdziwą przyjemnością, nawet podczas tworzenia frameworków czy bibliotek.

Ten przystępny podręcznik przeznaczono dla programistów, którzy chcą poznać język Scala, aby wykorzystywać go do pisania współbieżnych, skalowalnych i reaktywnych aplikacji. Przedstawiono tu podstawy niezbędne do rozpoczęcia kodowania w Scali: składnię języka, podstawowe typy danych, literały czy zmienne. Następnie omówiono struktury danych w Scali i sposoby korzystania z funkcji wyższego rzędu. Zaprezentowano również takie koncepcje jak dopasowanie wzorca, klasy przypadku oraz zagadnienia związane z programowaniem funkcyjnym i programowaniem zorientowanym obiektowo. Opisano techniki programowania asynchronicznego i reaktywnego. Znalazło się tu także obszerne wprowadzenie do frameworka Akka.

W tej książce między innymi:

• paradygmaty programowania a korzystanie ze Scali
• kolekcje modyfikowalne i niemodyfikowalne
• koncepcja domniemania i praca z wyjątkami
• programowanie równoległe, asynchroniczne i reaktywne
• programowanie sterowane testami w Scali

Scala: nowoczesność i prostota w każdej skali!

O autorze 9

O recenzencie 10

Wprowadzenie 11

Rozdział 1. Rozpoczęcie programowania w Scali 15

• Wprowadzenie do Scali 15
  
  • Paradygmat programowania 16
  • Paradygmat zorientowany obiektowo kontra funkcyjny 17
  • Scala to język wielu paradygmatów 17
• Zalety Scali 19
  
  • Działanie w JVM 19
  • Supersprytna składnia 19
  • Dwie pieczenie na jednym ogniu 20
  • Typ to podstawa 20
  • Łatwe programowanie równoległe 21
  • Kod działający asynchronicznie 21
  • Scala jest teraz dostępna również dla front-endu 21
  • Sprytnie działające środowiska IDE 22
  • Rozbudowany język 22
  • Pomoc techniczna w internecie 22
• Praca z językiem Scala 22
  
  • Instalacja Javy 23
  • Instalacja SBT 23
  • Środowisko REPL Scali 23
  • Środowisko IDE Scali 24
• Pierwszy program w Scali 25
• Podsumowanie 27

Rozdział 2. Elementy konstrukcyjne w Scali 29

• Co kryje się pod programem w Scali? 30
• Słowa kluczowe val i var 31
• Literał 32
  
  • Literał liczby całkowitej 33
  • Literał liczby zmiennoprzecinkowej 35
  • Literał wartości boolowskiej 36
  • Literał znaku 36
  • Literał ciągu tekstowego 37
  • Literał symbolu 38
  • Literał krotki 38
  • Literał funkcji 39
• Typy danych 39
  
  • Hierarchia klas Scali 40
  • Klasa Any 41
  • Unit 44
  • Boolean 44
  • Null i Nothing 44
• Inferencja typu 45
• Operatory w Scali 46
  
  • Operatory arytmetyczne 48
  • Operatory relacji 49
  • Operatory logiczne 50
  • Operatory bitowe 50
  • Kolejność działań 51
• Klasy opakowań 52
• Interpolacja ciągu tekstowego 55
  
  • Interpolator s 55
  • Interpolator f 56
  • Interpolator raw 56
• Podsumowanie 57

Rozdział 3. Nadanie kształtu programowi w Scali 59

• Pętle 60
  
  • Pętla for 61
  • Pętla while 63
  • Pętla do-while 63
• Wyrażenia for 64
  
  • Wyrażenia for yield 65
• Rekurencja 66
  
  • Dlaczego rekurencja zamiast iteracji? 66
  • Ograniczenia rekurencji 67
  • Idealny sposób na utworzenie funkcji rekurencyjnej 67
• Konstrukcje warunkowe 68
  
  • Konstrukcja if-else 69
• Dopasowanie wzorca 70
• Podsumowanie 72

Rozdział 4. Podział programu na funkcje 73

• Składnia funkcji 74
  
  • Zagnieżdżanie funkcji 76
• Wywołanie funkcji 77
  
  • Przekazywanie zmiennej liczby argumentów 78
  • Wywołanie funkcji wraz z wartością domyślną parametru 79
  • Wywoływanie funkcji wraz z nazwanymi argumentami 80
• Literał funkcji 81
• Strategie wywoływania funkcji 83
  
  • Wywoływanie po nazwie 83
  • Wywołanie po wartości 84
• Funkcja częściowa 85
• Podsumowanie 87

Rozdział 5. Kolekcje w Scali 89

• Motywacja 89
• Niemodyfikowalne i modyfikowalne kolekcje danych 91
  
  • Różnice między kolekcjami typu root i niemodyfikowalnymi 92
• Hierarchia kolekcji w Scali 93
  
  • Cecha Traversable 96
  • Cecha Iterable 98
• Kolekcje najczęściej używane w Scali 103
  
  • Kolekcja List 103
  • Kolekcja Map 104
  • Kolekcja SortedSet 105
  • Kolekcja Stream 106
  • Kolekcja Vector 106
  • Niemodyfikowalny stos 107
  • Niemodyfikowalna kolejka 108
  • Kolekcja Range 108
  • ArrayBuffer 109
  • Kolekcja ListBuffer 110
  • Kolekcja StringBuilder 110
  • Kolekcja Array 111
• Bogate zestawy operacji przeprowadzanych w kolekcjach 111
• Kolekcje równoległe w Scali 120
  
  • Kolekcja ParArray 120
  • Kolekcja ParVector 121
• Konwersja kolekcji Javy na kolekcję Scali 122
• Wybór kolekcji 123
• Wydajność działania kolekcji 125
• Podsumowanie 126

Rozdział 6. Podstawy programowania zorientowanego obiektowo w Scali 127

• Klasa 128
  
  • Klasa abstrakcyjna 133
  • Klasy abstrakcyjne i cechy 134
  • Klasa final 134
• Obiekt jako singleton 135
• Obiekt towarzyszący 138
• Klasa przypadku 140
• Podsumowanie 145

Rozdział 7. Kolejne kroki w zorientowanej obiektowo Scali 147

• Kompozycja i dziedziczenie 148
• Dziedziczenie klas 150
  
  • Rozszerzanie klas 150
  • Podtyp kontra podklasa 151
  • Nadpisywanie danych i zachowania 152
  • Ograniczenie dziedziczenia - słowo kluczowe final 154
  • Łączenie dynamiczne podczas wywoływania funkcji 154
  • Niewłaściwe użycie dziedziczenia 156
• Konstruktory domyślne i parametryzowane 157
• Cecha 159
• Cecha jako domieszka 162
  
  • Cecha jako możliwa do łączenia domieszka 162
  • Cechy jako modyfikacje kaskadowe 165
• Liniowość 168
• Pakowanie i importowanie 170
  
  • Polecenie package 171
  • Wiele poleceń package w pliku 171
  • Zagnieżdżone polecenia package 172
  • Łączenie poleceń package 173
  • Import pakietów 174
• Reguły widoczności 176
• Cecha zapieczętowana 179
• Podsumowanie 180

Rozdział 8. Więcej informacji o funkcjach 181

• Literał funkcji 182
• Metoda 185
• Funkcja kontra metoda 188
  
  • Metoda czy funkcja? 190
• Czym jest domknięcie? 192
• Funkcje wyższego rzędu 194
• Rozwinięcie funkcji 199
  
  • Konwersja funkcji wraz z wieloma parametrami na postać rozwiniętą 201
• Funkcja zastosowana częściowo 201
• Podsumowanie 204

Rozdział 9. Potężne konstrukcje funkcyjne 205

• Wyrażenia for 206
• Dopasowanie wzorca 209
• Różne sposoby na dopasowanie wzorca 210
  
  • Dopasowanie zmiennej 210
  • Dopasowanie stałej 211
  • Dopasowanie konstruktora 211
• Typ Option 215
• Obliczanie z opóźnieniem 216
• Optymalizacja wywołania ogonowego 217
• Agregatory 219
• Parametryzacja typu 220
• Podsumowanie 222

Rozdział 10. Zaawansowane programowanie funkcyjne 223

• Dlaczego typy są tak ważne? 224
• Parametryzacja typu 226
• Ogólna klasa i cecha 227
• Nazwa parametru typu 228
• Typ kontenera 228
• Likwidacja typu 229
• Wariancja w dziedziczeniu 230
  
  • Kiedy używać relacji typu wariancji? 234
• Typ abstrakcyjny 234
• Granice typu 239
• Typ abstrakcyjny kontra parametryzowany 241
• Klasa typu 243
• Podsumowanie 244

Rozdział 11. Koncepcja domniemania i praca z wyjątkami 245

• Obsługa wyjątków w stary sposób 246
• Użycie rozwiązania opartego na typie Option 247
• Konstrukcja Either 250
• Koncepcja domniemania 252
• Parametr domniemany 254
• Metoda domniemana 255
• Konwersja domniemana 256
• Wyszukiwanie wartości domniemanych 260
• Klasy typów 262
• Podsumowanie 264

Rozdział 12. Wprowadzenie do pakietu Akka 265

• Dlaczego powinieneś zainteresować się pakietem Akka? 266
• Co to jest model aktora? 267
• Poznajemy system aktorów 269
• Obiekt Props 271
• Ścieżki i odwołania do aktora 271
• Wybór istniejącego odwołania za pomocą metody actorSelection() 272
• Cykl życiowy aktora 273
• Rozpoczęcie pracy z pakietem Akka 274
  
  • Przygotowanie środowiska 274
• Utworzenie pierwszego aktora 279
• Metody typu powiedz kontra poproś kontra przekaż 284
• Zatrzymanie aktora 287
• Zaczepy preStart i postStop 288
• Komunikacja aktorów za pomocą wiadomości i ich semantyka 288
• Strategia nadzoru aktorów 289
• Strategia OneForOne kontra AllForOne 290
• Domyślna strategia nadzorcy 292
• Zastosowanie strategii nadzoru 292
• Testowanie aktorów 295
• Podsumowanie 298

Rozdział 13. Programowanie równoległe w Scali 299

• Programowanie równoległe 300
• Podstawowe bloki współbieżności 300
  
  • Poznajemy proces i wątek 301
  • Blokady i synchronizacja 302
  • Egzekutor i ExecutionContext 306
• Programowanie asynchroniczne 309
  
  • Koncepcja wartości typu Future w Scali 309
  • Obsługa wyniku operacji asynchronicznej 313
  • Dlaczego nie należy łączyć dwóch lub więcej operacji asynchronicznych? 314
  • Obietnica 316
• Kolekcja równoległa 318
• Podsumowanie 320

Rozdział 14. Programowanie z użyciem rozszerzeń reaktywnych 321

• Programowanie reaktywne 322
• Rozszerzenia reaktywne 325
• Reaktywność i RxScala 328
  
  • Utworzenie obiektu obserwowalnego 329
• Podsumowanie 336

Rozdział 15. Testowanie kodu w Scali 337

• Co to jest podejście TDD i dlaczego powinieneś je stosować? 338
• Proces stosowany w podejściu TDD 338
  
  • Krok 1. - zdefiniowanie testu zakończonego niepowodzeniem 339
  • Krok 2. - utworzenie pewnego kodu pozwalającego na zaliczenie testu 339
  • Krok 3. - refaktoryzacja kodu mająca na celu poprawę jego jakości 339
  • Krok 4. - powtórzenie kroków od 1. do 3. 339
  • Zastosowanie podejścia BDD 342
• Biblioteka ScalaTest 342
  
  • Przygotowanie do testów 343
  • Style testowania za pomocą ScalaTest 346
• ScalaMock - natywna biblioteka obiektów imitacji 352
• Podsumowanie 354

Skorowidz 355