快学Scala

(Core Java作者Horstmann最新力作)

（美）霍斯曼（Horstmann,C.S.）著

高宇翔译

ISBN978-7-121-18567-0

2012年10月出版

定价：79.00元

16开

408页

内 容 简 介

Scala是一门以Java虚拟机（JVM）为目标运行环境并将面向对象和函数式编程语言的最佳特性结合在一起的编程语言。你可以使用Scala编写出更加精简的程序，同时充分利用并发的威力。由于Scala运行于JVM之上，因此它可以访问任何Java类库并且与Java框架进行互操作。本书从实用角度出发，给出了一份快速的、基于代码的入门指南。Horstmann以“博客文章大小”的篇幅介绍了Scala的概念，让你可以快速地掌握和应用。实际上手的操作，清晰定义的能力层次，从初级到专家级，全程指导。

本书适合有一定的Java编程经验、对Scala感兴趣，并希望尽快掌握Scala核心概念和用法的开发者阅读。

译者序

Scala是一门十分有趣又非常实用的语言，它以JVM为目标环境，将面向对象和函数式编程有机地结合在一起，带来独特的编程体验。

它既有动态语言那样的灵活简洁，同时又保留了静态类型检查带来的安全保障和执行效率，加上其强大的抽象能力，既能处理脚本化的临时任务，又能处理高并发场景下的分布式互联网大数据应用，可谓能缩能伸。

我大约是从2009年开始接触Scala的。在此之前曾做过多年的Java开发，其间也陆陆续续接触过JRuby、Groovy和Python，但没有一门语言能像Scala这样，让我产生持续的兴趣和热情，让我重新感受到学习、思考和解决问题的乐趣。Scala为我开了一扇窗，将我带进了函数式编程的世界，在打破旧有思维模式的同时，让我的整个计算机编程的知识体系重组，看待很多技术问题的角度都不一样了。这种感觉，不亚于早几年前接触Linux。

Scala不光是一门值得用心学习的语言，同时也是一门可以直接上手拿来解决实际问题的语言。它跟Java的集成度很高，可以直接使用Java社区大量成熟的技术框架和方案。由于它直接编译成Java字节码，因此我们可以充分利用JVM这个高性能的运行平台为我们提供的便利和保障。

目前国内外已经有很多公司和个人采用Scala来构建他们的平台和应用。作为JVM上第一个获得广泛成功的非Java语言，Scala正以它独特的魅力吸引着越来越多人的热情投入。

你手里的这本书，出自《Java核心技术》（CoreJava）的作者，Cay S. Horstmann。每一章的篇幅都不长，娓娓道来，沁人心脾，适合有一定经验的Java程序员阅读。几乎所有Scala相关的核心内容都有涉及，由浅入深，深入浅出，非常适合快速上手。

当然了，如果你想要用好Scala，想把它发挥到更高的层次，基本功必须扎实。这本书讲的都是基本招式，看似平实无华，实则招招受用，对于一线开发人员，实在是值得放在案头反复揣摩练习。

广大Scala爱好者们，这是为你们准备的书，希望你们也和我一样，在Scala中找到乐趣，找到归属，你们是我完成本书翻译的动力。

感谢Martin Odersky和他的团队，为我们带来如此美妙的编程语言；感谢电子工业出版社、张春雨编辑第一时间从国外引进这本书；感谢老赵、林晴等友人为审稿付出的宝贵时间和精力；感谢编辑团队和其他幕后工作者的辛勤劳动；最后还要感谢家人，感谢你们的理解和支持。

在本书的翻译过程中，译者虽已尽力将原著的真实意思以符合中文习惯的方式呈现给大家，但毕竟能力有限，问题和疏漏在所难免，恳请各位读者批评指正，联系邮箱：gaoyuxiang.scala@gmail.com。

高宇翔

2012年8月于上海

序

几年前我和Cay Horstmann见面，他告诉我Scala需要一本更好的入门书。当时我自己的书才刚出来，因此我当然要问他觉得我那本书有哪里不好。他回答说，书很不错，但就是太长了，他的学生们是不会有耐心读完800页的《Scala编程》（Programming in Scala）的。我认为他说得有一定道理。然后他就开始着力改变这个状况，于是就有了这本《快学Scala》。

看到这本书终于完成我非常高兴，因为它真切地印证了书名所表达的意思。这是一部快速、实用的Scala入门指引，详细解释了Scala到底有什么特别，与Java的区别在哪里，如何克服学习中常见的困难，以及如何编写优质的Scala代码。

Scala是一门具备高度表达能力且十分灵活的语言。它让类库编写者们可以使用非常精巧的抽象，以便类库的使用者们可以简单、直观地表达自己。因此，根据代码种类的不同，它可以很简单，也可以很复杂。

一年前，我曾试着通过一组用于Scala及其标准类库的层级定义来对这个问题做一些澄清。首先按应用程序开发人员和类库设计者分开，然后各自又分为三个层级。初级的内容可以很快被掌握并且足够用于产出实际代码。中级的内容可以使程序变得更加精简、更加函数式，并且可以让类库使用起来更加灵活。而最高级的内容是为那些解决特定问题、处理特定任务的专家准备的。当时我这样写道：

我希望这个层级划分有助于让Scala的初学者决定以怎样的顺序来学习，并且能够给教师和书籍作者一些建议，以怎样的顺序来呈现相关内容。

Cay的书是第一本系统化地采纳这个想法的Scala入门书。每一章都相应地打上了层级标签，让你一目了然地知道该章的难易程度，以及它是面向类库编写者，还是面向应用程序开发人员。

如你所预期的那样，开始的章节是对基本的Scala功能的快速介绍。不过本书并不就此收手，接下来还涵盖了许多“高级”概念，直到最后非常高端的内容，这些内容通常并不会出现在编程语言的入门指引当中，比如如何编写解析器组合子，如何使用定界延续，等等。层级标签是一个指引，告诉大家什么时候该看什么内容。Cay令人钦佩地做到了让哪怕是最高级的概念理解起来也那么简单明了。

我非常喜欢本书的构思，于是向Cay和他的编辑Greg Doench询问能否将本书基础章节部分作为免费资料放在Typesafe网站上供大家下载。他们大方地答应了我的请求，对此我深表感谢。这样一来，每个人都可以很快地获取到这份在我看来是目前市面上最紧凑的Scala入门指南。

Martin Odersky

2012年1月

前  言

Java和C++的进化速度已经大不如前，那些乐于使用更现代的语言特性的程序员们正在将眼光移向他处。Scala是个很有吸引力的选择；事实上，在我看来，对于想要突破和超越Java或C++的程序员而言，Scala是最具吸引力的一个。Scala的语法十分简洁，相比Java的样板代码，Scala让人耳目一新。Scala运行于Java虚拟机之上，让我们可以使用现成的海量类库和工具。它在拥抱函数式编程的同时，并没有废弃面向对象，使你得以逐步了解和学习一种全新的编程范式。Scala解释器可让你快速运行实验代码，这使得学习Scala的过程颇为轻松惬意。最后，同时也是很重要的一点是，Scala是静态类型的，编译器能够帮我们找出大部分错误，这样一来，这些错误就不至于要等到程序运行起来以后才被发现（或未被发现），造成时间上的浪费。

本书是写给那些对于立即开始Scala编程有急切渴望的读者的。我假定你懂Java、C#或C++，并且我也不会去解释变量、循环或类这些基本概念。我不去穷举Scala的所有特性，不会宣传某一种范式比另一种更优越，也不会用冗长的、过于机巧的示例来折磨你。与此相反，你将会以紧凑的篇幅得到你想要的信息，可以根据需要选择阅读和复习。

Scala是一门内容很丰富的语言，不过你并不需要知道它的所有细节，就已经可以有效地使用了。Scala的创始人MartinOdersky对应用程序开发工程师和类库设计人员所需的专业知识技能的层级进行了定义。

我希望你通过本书享受到学习Scala的乐趣。如果你发现了错误或者有任何改进建议，请访问 http://horstmann.com/scala 并留言。在那里，你也能找到指向包含本书全部代码示例的打包文件的链接。

在此特别感谢Dmitry Kirsanov和AlinaKirsanova将我的手稿从XHTML转换成如此漂亮的排版形式，让我可以将注意力集中在内容而不是在格式调整上。每个作者都应享受这种待遇！

参与本书审稿的人员有：Adrian Cumiskey、Mike Davis、Rob Dickens、Daniel

Sobral、Craig Tataryn、David Walend、WilliamWheeler。非常感谢你们的评价和建议！

最后，一如既往，感谢我的编辑Greg Doench，感谢他对我撰写本书的鼓励和贯穿于整个过程当中的洞察力。

作者简介

Cay S. Horstmann是《Java核心技术》卷1和卷2第8版（SunMicrosystems出版社2008年出版）的主要作者，除此之外，他还著有其他十多本面向专业程序员和计算机科学专业学生的书籍。他是San Jose州立大学计算机科学专业的教授，同时还是一位Java Champion。

目  录

译者序............................................ III

序...............................XV

前言............................................XVII

作者简介......................................XIX

第1章　基础A1............................. 1

1.1　Scala解释器 .....................................1

1.2　声明值和变量.................................3

1.3　常用类型.........................................4

1.4　算术和操作符重载.............................................5

1.5　调用函数和方法..............................7

1.6　apply方法 ........................................8

1.7　Scaladoc...........................................9

练习 .....................................11

第2章　控制结构和函数A1............................ 13

2.1 　条件表达式..................................14

2.2　语句终止.......................................16

2.3　块表达式和赋值...............................................16

2.4　 输入和输出 ..................................17

2.5　循环...............................................18

2.6　高级for循环和for推导式..................................19

2.7　函数...............................................21

2.8　默认参数和带名参数 L1..............................22

2.9　变长参数 L1...............................22

2.10 过程...............................................23

2.11 懒值L1.......................................24

2.12 异常...............................................25

练习 .....................................27

第3章　数组相关操作A1 ................................29

3.1　定长数组.......................................29

3.2　变长数组：数组缓冲.......................................30

3.3　遍历数组和数组缓冲.......................................31

3.4　数组转换.......................................32

3.5　常用算法.......................................34

3.6　解读Scaladoc.................................35

3.7　多维数组.......................................37

3.8　与Java的互操作 ................................................37

练习 .....................................38

第4章　映射和元组A1................................... 41

4.1　构造映射.......................................41

4.2　获取映射中的值...............................................42

4.3　更新映射中的值...............................................43

4.4　迭代映射.......................................44

4.5　已排序映射...................................44

4.6　与Java的互操作 ................................................45

4.7　元组...............................................45

4.8　拉链操作.......................................46

练习 .....................................47

第5章　类A1............................... 51

5.1　简单类和无参方法...........................................51

5.2　带getter和setter的属性......................................52

5.3　只带getter的属性 ..............................................55

5.4　对象私有字段................................56

5.5　Bean属性L1 ................................57

5.6　辅助构造器...................................59

5.7　主构造器.......................................60

5.8　嵌套类L1 ...................................63

练习 .....................................65

第6章　对象A1........................... 69

6.1　单例对象.......................................69

6.2　伴生对象.......................................70

6.3　扩展类或特质的对象.......................................71

6.4　apply方法 ......................................72

6.5　应用程序对象................................73

6.6　枚举...............................................74

练习 .....................................75

第7章　包和引入A1....................................... 79

7.1　包...................................................80

7.2　作用域规则...................................81

7.3　串联式包语句................................83

7.4　文件顶部标记法...............................................83

7.5　包对象 ...........................................84

7.6　包可见性.......................................85

7.7　引入...............................................85

7.8　 任何地方都可以声明引入 ..............................86

7.9　重命名和隐藏方法...........................................87

7.10 隐式引入.......................................87

练习 .....................................88

第8章　继承A1.......................... 91

8.1　扩展类...........................................91

8.2　重写方法.......................................92

8.3　类型检查和转换...............................................93

8.4　受保护字段和方法...........................................94

8.5　超类的构造...................................94

8.6　重写字段.......................................95

8.7　匿名子类.......................................96

8.8　抽象类...........................................97

8.9　抽象字段.......................................97

8.10 构造顺序和提前定义L3...............................98

8.11 Scala继承层级..............................100

8.12 对象相等性L1 .............................................101

练习......................................................102

第9章　文件和正则表达式A1....................... 105

9.1　读取行.........................................106

9.2　读取字符.....................................106

9.3　读取词法单元和数字.....................................107

9.4　从URL或其他源读取 .....................................108

9.5　读取二进制文件.............................................108

9.6　写入文本文件..............................108

9.7　访问目录.....................................109

9.8　序列化.........................................110

9.9　进程控制A2.............................. 111

9.10 正则表达式.................................113

9.11 正则表达式组..............................114

练习 ......................................................114

第10章　特质L1.......................................... 117

10.1　为什么没有多重继承...................................117

10.2　当做接口使用的特质...................................119

10.3　带有具体实现的特质...................................120

10.4　带有特质的对象...........................................121

10.5　叠加在一起的特质.......................................122

10.6　在特质中重写抽象方法...............................124

10.7　当做富接口使用的特质...............................124

10.8　特质中的具体字段.......................................125

10.9　特质中的抽象字段.......................................126

10.10 特质构造顺序...............................................127

10.11 初始化特质中的字段...................................129

10.12 扩展类的特质...............................................131

10.13 自身类型L2...............................................132

10.14 背后发生了什么...........................................133

练习......................................................135

第11章　操作符L1....................................... 139

11.1　标识符.......................................139

11.2　中置操作符................................140

11.3　一元操作符................................141

11.4　赋值操作符................................142

11.5　优先级.......................................142

11.6　结合性.......................................143

11.7　apply和update方法........................................144

11.8　提取器L2................................145

11.9　带单个参数或无参数的提取器L2..............................146

11.10 unapplySeq方法L2....................................147

练习......................................................148

第12章　高阶函数L1................................... 151

12.1　作为值的函数...............................................151

12.2　匿名函数...................................152

12.3　带函数参数的函数.......................................153

12.4　参数（类型）推断.......................................154

12.5　一些有用的高阶函数...................................155

12.6　闭包...........................................156

12.7　SAM转换 ...................................157

12.8　柯里化.......................................158

12.9　控制抽象...................................159

12.10 return表达式...............................161

练习......................................................162

第13章　集合A2.......................................... 165

13.1　主要的集合特质...........................................166

13.2　可变和不可变集合.......................................167

13.3　序列...........................................168

13.4　列表...........................................169

13.5　可变列表 ...................................170

13.6　集...............................................171

13.7　用于添加或去除元素的操作符......................................173

13.8　常用方法...................................175

13.9　将函数映射到集合.......................................177

13.10 化简、折叠和扫描A3...............................178

13.11 拉链操作...................................181

13.12 迭代器.......................................183

13.13 流A3.......................................184

13.14 懒视图.......................................185

13.15 与Java集合的互操作 ....................................186

13.16 线程安全的集合...........................................188

13.17 并行集合...................................188

练习......................................................190

第14章　模式匹配和样例类A2..................... 193

14.1　更好的switch..............................194

14.2　守卫...........................................195

14.3　模式中的变量...............................................195

14.4　类型模式...................................196

14.5　匹配数组、列表和元组...............................197

14.6　提取器.......................................198

14.7　变量声明中的模式.......................................199

14.8　for表达式中的模式 .......................................199

14.9　样例类.......................................200

14.10 copy方法和带名参数....................................201

14.11 case语句中的中置表示法.............................201

14.12 匹配嵌套结构...............................................202

14.13 样例类是邪恶的吗.......................................203

14.14 密封类 .......................................204

14.15 模拟枚举...................................205

14.16 Option类型................................205

14.17 偏函数L2................................207

练习......................................................207

第15章　注解A2.......................................... 211

15.1　什么是注解................................212

15.2　什么可以被注解...........................................212

15.3　注解参数...................................213

15.4　注解实现...................................214

15.5　针对Java特性的注解 ....................................216

15.5.1　Java修饰符 ......................................216

15.5.2　标记接口.........................................216

15.5.3　受检异常.........................................217

15.5.4　变长参数.........................................217

15.5.5　JavaBeans........................................218

15.6　用于优化的注解...........................................219

15.6.1　尾递归.............................................219

15.6.2　跳转表生成与内联.........................220

15.6.3　可省略方法.....................................221

15.6.4　基本类型的特殊化.........................222

15.7　用于错误和警告的注解...............................223

练习......................................................224

第16章　XML处理A2 ................................... 227

16.1　XML字面量 ...............................228

16.2　XML节点 ..................................228

16.3　元素属性...................................230

16.4　内嵌表达式................................231

16.5　在属性中使用表达式...................................232

16.6　特殊节点类型...............................................233

16.7　类XPath表达式 .............................................234

16.8　模式匹配...................................235

16.9　修改元素和属性...........................................236

16.10 XML变换..................................237

16.11 加载和保存................................238

16.12 命名空间...................................241

练习......................................................242

第17章　类型参数L2................................... 245

17.1　泛型类.......................................246

17.2　泛型函数...................................246

17.3　类型变量界定...............................................246

17.4　视图界定...................................248

17.5　上下文界定................................249

17.6　Manifest上下文界定 .....................................249

17.7　多重界定...................................250

17.8　类型约束L3...............................................250

17.9　型变...........................................252

17.10 协变和逆变点...............................................253

17.11 对象不能泛型...............................................255

17.12 类型通配符................................256

练习......................................................257

第18章　高级类型L2................................... 259

18.1　单例类型...................................259

18.2　类型投影...................................261

18.3　路径...........................................262

18.4　类型别名...................................263

18.5　结构类型 ...................................264

18.6　复合类型...................................265

18.7　中置类型...................................266

18.8　存在类型...................................267

18.9　Scala类型系统 ...............................................268

18.10 自身类型...................................269

18.11 依赖注入...................................271

18.12 抽象类型L3...............................................272

18.13 家族多态 L3..............................................274

18.14 高等类型L3 ...............................................278

练习......................................................281

第19章　解析A3.......................................... 285

19.1　文法...........................................286

19.2　组合解析器操作...........................................287

19.3　解析器结果变换...........................................289

19.4　丢弃词法单元...............................................291

19.5　生成解析树................................291

19.6　避免左递归................................292

19.7　更多的组合子...............................................294

19.8　避免回溯...................................296

19.9　记忆式解析器...............................................297

19.10 解析器说到底是什么...................................297

19.11 正则解析器................................299

19.12 基于词法单元的解析器...............................299

19.13 错误处理...................................302

练习......................................................302

第20章　Actor A3......................................... 305

20.1　创建和启动Actor..........................................306

20.2　发送消息...................................307

20.3　接收消息...................................308

20.4　向其他Actor发送消息 ..................................309

20.5　消息通道...................................310

20.6　同步消息和Future.........................................311

20.7　共享线程...................................313

20.8　Actor的生命周期 ..........................................316

20.9　将多个Actor链接在一起 ..............................317

20.10 Actor的设计...............................318

练习......................................................320

第21章　隐式转换和隐式参数L3.................................... 323

21.1　隐式转换...................................324

21.2　利用隐式转换丰富现有类库的功能..............................324

21.3　引入隐式转换...............................................325

21.4　隐式转换规则...............................................326

21.5　隐式参数...................................328

21.6　利用隐式参数进行隐式转换..........................................329

21.7　上下文界定................................330

21.8　类型证明...................................331

21.9　@implicitNotFound注解 ...............................333

21.10 CanBuildFrom解读.......................................333

练习 ......................................................336

第22章　定界延续L3................................... 339

22.1　捕获并执行延续...........................................340

22.2　“运算当中挖个洞” ...................................341

22.3　reset和shift的控制流转.................................342

22.4　reset表达式的值 ............................................343

22.5　reset和shift表达式的类型.............................344

22.6　CPS注解 ....................................345

22.7　将递归访问转化为迭代...............................347

22.8　撤销控制反转...............................................349

22.9　CPS变换 ....................................353

22.10 转换嵌套的控制上下文...............................356

练习......................................................358

词汇表......................................... 360

索引............................................ 367