Groovy、Scala和Clojure共性是什么

本篇內(nèi)容主要講解“Groovy、Scala和Clojure共性是什么”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡(jiǎn)單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“Groovy、Scala和Clojure共性是什么”吧!

Java 編程語(yǔ)言誕生時(shí)所面臨的限制與如今的開發(fā)人員所面臨的條件有所不同。具體來講，由于上世紀(jì) 90  年代中期的硬件的性能和內(nèi)存限制，Java 語(yǔ)言中存在原語(yǔ)類型。從那時(shí)起，Java  語(yǔ)言不斷在演化，通過自動(dòng)裝箱（autobox）消除了許多麻煩操作，而下一代語(yǔ)言（Groovy、Scala 和  Clojure）更進(jìn)一步，消除了每種語(yǔ)言中的不一致性和沖突。

在這一期的文章中，我將展示下一代語(yǔ)言如何消除一些常見的 Java  限制，無(wú)論是語(yǔ)法上還是默認(rèn)行為上。***個(gè)限制是原語(yǔ)數(shù)據(jù)類型的存在。

原語(yǔ)的消亡

Java 語(yǔ)言最開始有 8  對(duì)原語(yǔ)和相應(yīng)的類型包裝器類（最初用于解決性能和內(nèi)存限制），并通過自動(dòng)裝箱逐步地淡化了它們之間的區(qū)別。Java  下一代語(yǔ)言更進(jìn)一步，讓開發(fā)人員覺得好像根本不存在差別。

Groovy 完全隱藏了原語(yǔ)類型。例如，int 始終表示  Integer，Groovy 自動(dòng)處理數(shù)字類型的上變換，防止出現(xiàn)數(shù)值溢出錯(cuò)誤。例如，請(qǐng)查看清單 1 中的 Groovy shell  交互：

清單 1. Groovy 對(duì)原語(yǔ)的自動(dòng)處理

groovy:000> 1.class
===> class java.lang.Integer
groovy:000> 1e12.class
===> class java.math.BigDecimal

在 清單 1 中，Groovy shell  顯示，即使是常量也是通過底層的類來表示的。因?yàn)樗袛?shù)字（和其他偽裝的原語(yǔ)）都是真正的類，所以可以使用元編程技術(shù)。這些技術(shù)包括將方法添加到數(shù)字中（這通常用于構(gòu)建特定領(lǐng)域的語(yǔ)言，即  DSL），支持 3.cm 這樣的表達(dá)式。在后面介紹可擴(kuò)展性的那期文章中，我會(huì)更全面地介紹此功能。

與 Groovy 中一樣，Clojure  自動(dòng)屏蔽原語(yǔ)與包裝器之間的區(qū)別，允許對(duì)所有類型執(zhí)行方法調(diào)用，自動(dòng)處理容量的類型轉(zhuǎn)換。Clojure 封裝了大量底層優(yōu)化，這已在語(yǔ)言文檔中詳細(xì)說明（參閱  參考資料）。在許多情況下，可提供類型 hints，使編譯器能夠生成更快的代碼。例如，無(wú)需使用 (defn sum[x] ...  ) 定義方法，可以添加一個(gè)類型提示，比如 (defn sum[^float x] ... )，它會(huì)為臨界區(qū)  (critical section) 生成更高效的代碼。

Scala 也屏蔽了原語(yǔ)之間的區(qū)別，通常對(duì)代碼的時(shí)效性部件使用底層原語(yǔ)。它還允許在常量上調(diào)用方法，就像  2.toString 中一樣。借助其混搭原語(yǔ)和包裝器的能力，比如 Integer，Scala 比 Java  自動(dòng)裝箱更加透明。例如，Scala 中的 == 運(yùn)算符可在原語(yǔ)和對(duì)象引用上正確運(yùn)行（比較值，而不是引用），而不同于相同運(yùn)算符的  Java 版本。Scala 還包含一個(gè) eq 方法（以及一個(gè)對(duì)稱的 ne  方法），它始終比較底層引用類型是否等效?；径?，Scala 會(huì)智能地切換默認(rèn)行為。在 Java 語(yǔ)言中，==  會(huì)對(duì)引用數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，您幾乎不需要這么做，可以使用不太直觀的 equals() 比較值。在 Scala  中，== 能正確運(yùn)行（比較值），無(wú)論底層實(shí)現(xiàn)是什么，它還提供了一個(gè)方法來執(zhí)行不太常見的引用相等性檢查 (reference  equality check)。

Scala 的這一特性表明，Java  下一代語(yǔ)言的一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)在于：將低級(jí)細(xì)節(jié)卸載到語(yǔ)言和運(yùn)行時(shí)，開發(fā)人員能夠有更多的時(shí)間考慮更高級(jí)的問題。

簡(jiǎn)化默認(rèn)行為

人們的看法高度一致，大部分 Java 開發(fā)人員都認(rèn)為，在 Java  語(yǔ)言中常見的操作需要太多的語(yǔ)法。例如，屬性定義和其他樣板代碼使類定義變得很雜亂，掩蓋了重要的方法。所有 Java 下一代語(yǔ)言都提供了簡(jiǎn)化創(chuàng)建和訪問過程的途徑。

Scala 中的類和 case 類

Scala 已簡(jiǎn)化了類定義，可為您自動(dòng)創(chuàng)建存取函數(shù)、賦值函數(shù)和構(gòu)造函數(shù)。例如，請(qǐng)查看清單 2 中的  Java 類：

清單 2. Java 中簡(jiǎn)單的 Person  類

class Person {     private String name;     private int age;      Person(String name, int age) {         this.name = name;         this.age = age;     }      public String getName() {         return name;     }      public int getAge() {         return age;     }      public void setAge(int age) {         this.age = age;     }      @Override     public String toString() {         return name + " is " + age + " years old.";     } }

清單 2 中惟一的非樣板代碼是改寫的 toString()  方法。構(gòu)造函數(shù)和所有方法都由 IDE 生成。相比快速生成代碼，在以后輕松理解它更為重要。無(wú)用的語(yǔ)法增加了您在理解底層含義之前必須使用的代碼量。

Scala Person 類

令人震驚的是，清單 3 中用 Scala 編寫的簡(jiǎn)單 3 行定義就創(chuàng)建了一個(gè)等效的類：

清單 3. Scala 中的等效類

class Person(val name: String, var age: Int) {   override def toString = name + " is " + age + " years old." }

清單 3 中的 Person 類濃縮成了一個(gè)可變的  age 屬性、一個(gè)不可變的 name 屬性，以及一個(gè)包含兩個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，還有我改寫的  toString() 方法。很容易看到這個(gè)類的獨(dú)特之處，因?yàn)橛腥さ牟糠譀]有埋藏在語(yǔ)法中。

Scala 的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)了以最少的語(yǔ)法創(chuàng)建代碼的能力，它使許多語(yǔ)法成為可選語(yǔ)法。清單 4  中的簡(jiǎn)單類演示了一個(gè)將字符串更改為大寫字母的 Verbose 類：

清單 4. Verbose 類

class UpperVerbose {   def upper(strings: String*) : Seq[String] = {     strings.map((s:String) => s.toUpperCase())   } }

清單 4 中的許多代碼都是可選的。清單 5 給出了相同的代碼，現(xiàn)在使用了一個(gè)  object 而不是 class：

清單 5. 一個(gè)轉(zhuǎn)換為大寫的更簡(jiǎn)單的對(duì)象

object Up {   def upper(strings: String*) = strings.map(_.toUpperCase()) }

對(duì)于等效于 Java 靜態(tài)方法的 Scala 代碼，可創(chuàng)建一個(gè)  object（與獨(dú)體實(shí)例等效的 Scala 內(nèi)置實(shí)體）而不是一個(gè)類。方法的返回類型、用于將單行方法主體分開的括號(hào)，以及 清單 4  中無(wú)用的 s 參數(shù)都從 清單 5 中消失了。Scala 中的這種 “可折疊語(yǔ)法”  有利有弊。使用可折疊語(yǔ)法，能夠以非常符合語(yǔ)言習(xí)慣的方式編寫代碼，但這讓不熟悉的人難以理解您的代碼。

case 類

用作數(shù)據(jù)持有者的簡(jiǎn)單類在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中很常見，尤其是必須與不同系統(tǒng)通信的系統(tǒng)。這種類型的類的流行使得  Scala 項(xiàng)目向前推進(jìn)了一步，創(chuàng)造了 case 類。case 類自動(dòng)提供了多種便捷的語(yǔ)法：

• 可根據(jù)該類的名稱創(chuàng)建一個(gè)工廠方法。例如，可以在不使用 new 關(guān)鍵字的情況下構(gòu)造一個(gè)新實(shí)例：val bob =  Person("Bob", 42)。

• 該類的參數(shù)列表中的所有參數(shù)都自動(dòng) val，也就是說，它們是作為不可變的內(nèi)部字段來維護(hù)的。

• 編譯器為您的類生成合理的默認(rèn) equals()、hashCode() 和  toString() 方法。

• 編譯器將一個(gè) copy() 方法添加到類中，以便您可返回某個(gè)副本來執(zhí)行變體式更改。

Java  下一代語(yǔ)言不僅修復(fù)了語(yǔ)法瑕疵，還促進(jìn)了對(duì)現(xiàn)代軟件工作原理的更準(zhǔn)確的理解，朝這個(gè)方向塑造它們的工具。

Groovy 的自動(dòng)生成屬性

在 Java 下一代語(yǔ)言中，Groovy 與 Java 語(yǔ)法最接近，為常見情形提供了稱為 “語(yǔ)法糖  (syntactic-sugar)” 的代碼生成方法。參見清單 6 中簡(jiǎn)單的 Groovy Person 類：

清單 6. Groovy Person  類

class Person {   private name   def age    def getName() {     name   }    @Override   String toString() {     "${name} is ${age} years old."   } }  def bob = new Person(name: "Bob", age:42)  println(bob.name)

在 清單 6 的 Groovy 代碼中，定義一個(gè)字段 def  會(huì)得到一個(gè)存取函數(shù)和賦值函數(shù)。如果僅喜歡其中一個(gè)函數(shù)，可自行定義它，就像我對(duì) name 屬性所做的那樣。盡管該方法名為  getName()，但我仍然可以通過更直觀的 bob.name 語(yǔ)法訪問它。

如果希望 Groovy 自動(dòng)為您生成 equals() 和  hashCode() 方法對(duì)，可以向類中添加 @EqualsAndHashCode 注釋。該注釋使用  Groovy 的抽象語(yǔ)法樹 (Abstract Syntax Tree, AST) 轉(zhuǎn)換 生成基于您的屬性的方法（參閱  參考資料）。在默認(rèn)情況下，此注釋僅考慮屬性（而不考慮字段）；如果添加了 includeFields=true 修飾符，它也會(huì)考慮字段。

Clojure 的映射式記錄

可在 Clojure 中像其他語(yǔ)言中一樣創(chuàng)建相同 Person  類，但這并不符合語(yǔ)言習(xí)慣。傳統(tǒng)上，Clojure  等語(yǔ)言依靠映射（名稱-值對(duì)）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來持有這種類型的信息，并使用了一些處理該結(jié)構(gòu)的函數(shù)。盡管仍然可以在映射中建模結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，但目前更常見的情形是使用記錄。記錄是  Clojure 對(duì)具有屬性（常常是嵌套的）的類型名的更加正式的封裝，每個(gè)實(shí)例具有相同的語(yǔ)義含義。（Clojure 中的記錄就像類 C 語(yǔ)言中的  struct。）

例如，請(qǐng)考慮以下人員定義：

(def mario {:fname "Mario":age "18"})

鑒于此結(jié)構(gòu)，可以通過 (get mario :age) 訪問  age。簡(jiǎn)單的訪問是映射上的一個(gè)常見操作。借助 Clojure，可以利用使用鍵充當(dāng)著映射上的存取函數(shù)  的語(yǔ)法糖，以便使用更有效的 (:age mario) 速記法。Clojure 期望對(duì)映射進(jìn)行操作，所以它提供了大量語(yǔ)法糖來簡(jiǎn)化此操作。

Clojure 還擁有訪問嵌套的映射元素的語(yǔ)法糖，如清單 7 所示：

清單 7. Clojure 的速記式訪問

(def hal {:fname "hal"
          :age "17"
          :address {:street "Enfield Tennis Academy"
                    :city "Boston"
                    :state "MA"}})

(println (:fname hal))
(println (:city (:address hal)))
(println (-> hal :address :city))

在 清單 7 中，我定義了一個(gè)名為 hal  的嵌套數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對(duì)外部元素的訪問按預(yù)期進(jìn)行 ((:fname hal))。如 清單 7 中倒數(shù)第二行所示，Lisp 語(yǔ)法執(zhí)行 “內(nèi)外”  評(píng)估。首先，必須從 hal 獲取 address 記錄，然后訪問 city  字段。因?yàn)?“內(nèi)外” 評(píng)估是一種常見用法，所以 Clojure 提供了一個(gè)特殊運(yùn)算符（-> thread  運(yùn)算符）來反轉(zhuǎn)表達(dá)式，使它們更加自然、更具可讀性：(-> hal :address :city)。

可使用記錄創(chuàng)建等效的結(jié)構(gòu)，如清單 8 所示：

清單 8. 使用記錄創(chuàng)建結(jié)構(gòu)

(defrecord Person [fname lname address])
(defrecord Address [street city state])
(def don (Person. "Don" "Gately" 
           (Address. "Ennet House" "Boston", "MA")))

(println (:fname don))
(println (-> don :address :city))

在 清單 8 中，我使用 defrecord  創(chuàng)建了相同的結(jié)構(gòu)，得到了一種更加傳統(tǒng)的類結(jié)構(gòu)。借助 Clojure，可以通過熟悉的映射操作和方言在記錄結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)同樣便捷的訪問。

Clojure 1.2 圍繞常見操作的記錄定義通過兩個(gè)工廠函數(shù)添加了語(yǔ)法糖：

• ->類型名稱, 接收字段的位置參數(shù)

• ->映射->類型名稱, 字段值的關(guān)鍵字映射

使用符合語(yǔ)言習(xí)慣的函數(shù)，代碼由 清單 8 轉(zhuǎn)換成版本 清單 9.

清單 9. Clojure 的漂亮的語(yǔ)法糖

(def don (->Person "Don" "Gately" 
  (->Address "Ennet House" "Boston", "MA")))

在許多情況下，記錄比映射和扁平結(jié)構(gòu)更受歡迎。首先，defrecord  創(chuàng)建了一個(gè) Java 類，使它更容易在多方法定義中使用。然后，defrecord  指定更多任務(wù)，在您定義記錄時(shí)啟用字段驗(yàn)證和其他細(xì)微處理。第三，記錄速度快得多，尤其在您擁有一組固定的已知鍵的時(shí)候。

到此，相信大家對(duì)“Groovy、Scala和Clojure共性是什么”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！