Scala语言的简介和开发环境搭建

Scala语言的简介和开发环境搭建

Scala是一门结合了面向对象特征和函数式编程特征的语言，它是一个创新的编程语言产品。Scala可以做脚本（就像shell脚本一样），可以做服务端编程语言，可以写数据处理程序等,在很多方面都适用，但是目前主要应用的领域有：编写Web服务器端程序、编写基于Spark的数据处理程序。能做的事情很多，可是被采用的领域不多。

这里对Scala语言的基本情况做一个介绍，然后介绍一下如何搭建Scala的开发环境。

1、Scala的简介

Scala是一门现代的编程语言，它包含了多个编程范式，集合了面向对象编程和函数式编程的优点。它具有如下几个鲜明的特点：

首先，Scala支持面向对象编程。

在Scala中，任何一个值都是对象，比如一个变量是一个对象，一个对象（Obejct，通过class new出来的对象）自不必说是对象，可是Scala中的函数也是一个对象。同时，Scala支持继承、多态、封装等面向对象特征。从这个意义来看，Scala确实是一门面向对象的编程语言。

其次，Scala支持函数式编程。

在Scala中，函数也是一个值。Scala支持匿名函数、高阶函数、嵌套函数（就是在一个函数的内部还可以定义函数，定义在函数内部的函数被称为嵌套函数）等。

Scala还支持case class、pattern matching（模式匹配），以及单例对象（Singleton objects，类似于Java中的单例模式）。

第三，Scala是静态类型的语言。

第四、Scala是可以扩展的语言。

在Scala中，可以通过为Scala增加库的方式来增加Scala的语言特性，从而形成一个DSL（Domain Specific Language领域特定语言）。

最后，Scala可以和Java互操作。

互操作的含义是：一种语言的程序可以顺利地调用其他语言写的程序（包括API、库等），那么就可以说这两种语言之间有互操作性。

Scala是一门基于Java虚拟机的语言（类似的语言还有Groovy、Jruby等），所以在Scala中可以直接调用Java的标准库和第三方库，这样以来，用Scala写程序就可以直接复用Java中现有的很多优秀的程序库了，而不必再另外实现一套Scala的类似库。（我们在建设一个系统的时候，如果能复用，就尽量复用，把有限的精力放在少量的创新性的工作上。这也是为什么软件设计中特别在意直接复用的原因。当然如果是学习某一个程序库的设计原理，那么最好的办法就是自己先实现一下，然后去看看此程序库的代码）

2、Scala开发环境的配置

我们可以在两种环境下开发Scala程序。一个是命令行下开发，另一个是使用IDE进行开发。下面分别介绍一下这两种不同情况下的Scala环境搭建。

2.1 命令行下配置Scala开发环境

如果习惯于在命令行下做开发工作，比如Linux用户使用vim编写源程序，或者Windows的用户使用notepad++编写源程序，那么就可以使用Scala和Sbt（Scala build tool）来编译、测试、运行Scala程序。

第一、确保操作系统中已经安装好了JDK。具体方法不介绍了。

第二、安装Sbt。

Sbt的安装方法很简单，只要从Scala的官方网站上下载到sbt的zip或tgz文件，然后解压即可。一般下载到的sbt安装包类似于sbt-1.1.1.tgz。

把它解压到某一个目录下，比如Linux操作系统下可以解压到/usr/local下。

tar -xzf sbt-1.1.1.tgz -C /usr/local/

然后在/etc/profile中为sbt增加环境变量。

export SBT_HOME=/usr/local/sbt-1.1.1

export Path=SBT_HOME/bin:$PATH

这样基于命令行的Scala开发环境就配置好了。

第三，测试开发环境。

1、mkdir hello-scala; cd hello-scala   #创建一个目录，并进入这个目录，这个目录是我们的工作目录

2、sbt new scala/hello-world.g8 

这里使用了一个sbt的项目模板hello-world.g8（sbt的项目模板都是以.g8结尾的）,这个命令会从github中拉取hello-world.g8，然后按照hello-world.g8去创建一个项目。

接下来hello-world.g8会提示用户输入项目名称，这里输入hello-scala，接下来sbt会自动完成项目创建。

创建完成后的项目目录结果如下：

|- hello-world

    |- project (sbt uses this to install, manage plugins and dependencies) 

          |- build.properties

    |- src

         |-main

             |-scala (all of your scala code goes here)

                 |-Main.scala (Entry point of program) 

    |-build.sbt (sbt's build definition file)

|- target

3、运行这个项目。

cd hello-world #进入hello-world项目的根目录。

输入sbt命令，进入sbt的控制台中，输入run命令就可以运行项目了。

sbt

run

这样就看到了项目的运行结果。项目运行之后，会在项目根目录下以及project目录下生成target目录，这是项目编译之后的输出结果文件夹，可以不用太在意。此刻项目的目录结构如下：

|- hello-world

    |- project (sbt uses this to install, manage plugins and dependencies) 

          |- build.properties

          |- target   (sbt run之后生成的）

    |- src

         |-main

             |-scala (all of your scala code goes here)

                 |-Main.scala (Entry point of program) 

    |- build.sbt (sbt's build definition file)

    |- target (sbt run之后生成的）

|- target

至此，我们就用sbt创建了一个项目，并且用sbt对其进行了编译和运行。以后修改了代码，或者为项目增加了新的代码，都可以按照这个流程编译、运行。

4、为项目增加依赖包。

为什么要介绍为项目增加依赖包呢？因为通常做一个软件的过程，可以看成一个调用标准库、第三方库的过程，大部分的项目都会不可避免地用到第三方的库，第三方库一般是以jar文件的形式存在的，为了在项目中使用它，就必须把要调用的库设置成项目的依赖库。因此，如果学会了如何为项目增加依赖，就相当于知道调用第三方库的方法，那么任何项目都可以做。

打开项目目录下的build.sbt文件，在其中增加如下的代码：

libraryDependencies += "org.scala-lang.modules" %% "scala-parser-combinators" % "1.1.0"

这个依赖的添加和Maven中添加依赖的思路是一样的，描述依赖用了三个元素，groupId、artifactId、version，格式为：groupId %% artifactId % version。

这就为项目增加了scala-parser-combinators这个库，这样在项目的scala源代码中就可以import scala-parser-combinators库中的class和object了。

2.2 IDE下配置Scala开发环境

目前常用的IDE有两个：Idea和eclipse，下面分别就这两个IDE配置Scala开发环境。

2.2.1 Idea下配置Scala开发环境

Idea下配置Scala开发环境，只需要安装Idea的scala插件即可。不过，大多数时候，我们开发Scala程序都需要Sbt的帮助，所以Sbt如何和Idea配合也要搞清楚。

1、确认安装了JDK。

因为Scala是JVM之上的语言，所以配置Scala的开发环境首先要确保操作系统中安装了JDK。另外，Idea其实本身就集成了一个JDK，这个JDK用来运行Idea本身，用Idea配置Java开发环境和Scala开发环境的时候，还需要另外安装一个独立的JDK。

2、下载、安装Idea

3、下载安装idea的scala插件

File-》Setting-》Plugins，搜索框中输入scala，之后安装scala和scala import organizer两个插件。scala插件是开发scala必须的插件，scala import organizer插件是用来对scala代码中的import语句进行自动整理的。

还有，另外一个插件scalafmt，是用来对scala代码进行格式化的，可以选择安装，按照自己个人的意愿。

4、创建、运行普通Scala项目

打开Scala，在Welcome窗口中Create new project->右边选Scala，左边选IDEA->填写项目名称，选择JDK，选择ScalaSDK->finish，这样项目就建好了。

之后在project tool window的src目录上右击选择new scala class，在出来的对话框中填入类型，kind选择object，点击ok就新建一个scala的object。之后就可以往里输入代码，运行、测试了。

这就是一个普通的scala项目的创建步骤。

5、使用sbt（scala build tool）创建scala项目

Sbt是scala build tool的简称，它是一个构建管理工具，是scala默认的构建管理工具，类似于Java领域的Maven。

在idea中，只要安装了scala插件，那么sbt是自动也安装上了，所以创建sbt项目不需要额外安装其他东西，直接创建就好了。

打开Scala，在Welcome窗口中Create new project->右边选Scala，左边选sbt->填写项目名称，选择JDK，sbt的版本，选择ScalaSDK->finish，这样项目就建好了。

一个创建好的项目的目录结构如下所示：

- .idea (IntelliJ files)

- project (plugins and additional settings for sbt)

- src (source files)

    - main (application code)

        - scala (scala source files)

    - test (unit tests)

       - scala (scala source files)

- target  

- build.sbt (build definition file for sbt)

之后在src/main/scala下添加项目的代码。剩下的工作就是编译、运行了。运行之前要在run->edit configurations出现的对话框中新增一个run configuration，点击+之后选择sbt task，在name中输入configuration的名字，在task中输入run（运行本项目的任务）。

最后，就可以运行了，运行的时候点击 run->run "run configuration name"，就可以在底部出现的run tool window中看到运行的结果。

2.2.2 Eclipse下配置Scala开发环境

参考资料

1、http://docs.scala-lang.org/tour/tour-of-scala.html

2、https://docs.scala-lang.org/getting-started.html

3、https://docs.scala-lang.org/getting-started-intellij-track/building-a-scala-project-with-intellij-and-sbt.html