每天兩頁，分享《Programming in Scala》的心得。
這個系列之前其實寫過。具體可以看：
寫給小師妹的Scala學習筆記·開篇
寫給小師妹的Scala學習筆記·二
當時是爲了快速“學會”Scala，選擇了疾風式的搞法，幾周就擼完一本書。
這次我們慢下來，找一本Scala作者自己寫的書，仔細品一品Scala的設計哲學，並且以日記的形式記錄一下所思所想。
以下是正文部分。
2022-01-02
今天讀的這一章的大標題叫做“ A Scalable Language”。Scala這個名字，源於作者希望創造一種Scala-ble的語言。
接下來，他簡要的介紹了Scala的幾個特性：
首先，它是一種運行在JVM上的語言，因此和Java具有“無縫”的交操作性。藉助於Java強大的生態，可以少造無數輪子。當然像Groovy、Clojure等等都有這樣的特性。
其次，Scala兼有面向對象和函數式2種編程範式（這一點其實是相當不常見的），而且是一門靜態類型的語言（所謂動態一時爽，重構火葬場，靜態語言，可以讓編譯器替你幹不少髒活累活）。函數式的一面使得它易於構建小組件，面向對象使得它可以用來構建大型程序。
接下來作者強調，編寫Scala代碼的過程是“fun”的。並通過一個Map的例子，作者展示了，Scala具備類型推導能力和易用的API。
var captial = Map("US" -> "Washington", "France" -> "Paris")
captial += ("Japan" -> "Tokyo")
println(captial("France"))
比如，不需要多餘的分號，不需要聲明Map<String, String>這樣的類型，初始化時可以直接設置2個鍵值對進去，而不用單獨調用put方法。
對比一下原生Java的寫法：
Map<String, String> captial = new HashMap<>();
captial.put("US", "Washington");
captial.put("France", "Paris");
captial.put("Japan", "Tokyo");
System.out.println(captial.get("France"));
2022-01-03
今天讀的這一節的小標題是“A language that grows on you”，翻譯過來應該是“一門會讓你慢慢愛上的語言”。
接下來作者用兩個例子，印證了這句話。這兩個例子分別是，可自定義的數據類型（以BigInt爲例）和可自定義的控制結構（以Akka的API爲例）。在一番code show之後，作者都要表達一下“這些並不是語言內建（build-in）的特性，但是用起來和內建的沒有區別”。
過程中，還引用了Eric Raymond《大教堂與集市》的說法，表達了Scala的設計哲學更接近於集市。
到這裏，作者想表達的意思是比較明確的：Scala是一門內核極其精煉的語言，但卻有着非常高的可拓展性。就好像集市一樣，它並沒有（也不可能）事先規劃好所有的內容，但卻擁有極強的演化能力。
2022-01-04
今天讀的這一小節的標題是：“What makes Scala scalable?”。對於之前提到的面向對象及函數式編程再次做了個補充，並且可以說是乾貨滿滿。
首先作者講了，Scala是OO的。而OO的本質是把數據和操作封裝在一個容器中，這個容器就叫做Object。這樣，操作變成了一種數據，容器本身也作爲數據可以被傳來傳去。
同時，作者舉了例子，說有些語言不是那麼“純”的OO，比如在Java裏面，原始類型就不是對象（數組也不是），同時，Java還允許在class中定義靜態的字段和方法。而在Scala中，任何的值本質上都是對象，甚至與1 + 2也是，它的底層是針對1這個Int調用了+這個方法，同時傳入了參數2。
作者舉的第二個例子是關於trait。它有點像Java中的接口，但是擁有自己的字段和方法實現。關於trait其實一直有一些困惑，希望後面的章節可以解答。
接着作者又講到Scala是函數式的。這一段堪稱“教科書”式的介紹。
作者介紹了，函數式編程的2個特點。函數是一等公民、函數調用需要做到引用透明，也就是沒有副作用。
一等公民是指，函數可以在任意地方被定義（比如在一個函數裏），還可以像數值一樣作爲入參或者返回（高階函數）。
那什麼叫有副作用的函數調用。包括：
打印日誌、修改了函數的入參、從函數參數外（全局變量、bean、threadlocal）獲取數據、拋出異常等等。對應的，一個沒有副作用的，引用透明的函數，只有輸入/輸出，並且輸出可以被等價替換掉。
比如1+sum(1, 1)中，sum函數如果可以直接用2替換，就說明是引用透明的。
2022-01-05
今天的這一小節，大標題是“Why Scala？”，作者從兼容性、簡潔程度、高級抽象（？）和靜態類型4個方面講了，爲什麼要選擇Scala。
第一部分是兼容性，除了前面提到的互操作性之外，還強調了，像底層的String、Int之類的都是複用的Java原生的類型。同時，Scala還通過一個叫“隱式轉換”的概念，在不修改這些類源碼的情況下，對這些類做了增強。
第二部分是簡潔性。這個不多說了，差不多是同樣功能的Java的代碼量的1/4吧。後面又介紹了“trait”這個留到後面展開。
2022-01-08
中間的記錄斷了兩天，不過問題不大。書還是在看的。
這一段，作者提到Scala是“high-level”的，實際上，作者想強調的依然是“函數式”編程範式帶來的好處。
（正本清源）
函數式編程和麪向對象編程並不衝突，用Java照樣可以寫出非常函數式的代碼。
真正不太兼容的其實是描述式的風格和命令式的風格。
比如給定一個Int列表，求各元素之和。如果用命令式風格來寫，起手一個sum = 0，後接一個i = 0，最後for循環收尾。
如果用描述式風格來寫，“一個列表的各個元素之和” 等於 “列表的第一個元素” 加上 “列表其餘元素構成的列表的各個元素之和”。
假設取列表的第一個元素用head表示，取列表的剩餘元素構成的列表用tail表示。則僞代碼如下：
sum(alist) = {
if(alist != empty) return 0
else return head(alist) + sum(tail(alist))
}
可以看到，描述式風格和遞歸是比較自然的一對組合，無怪於FP系的語言都喜歡用遞歸。
遵循函數式風格的另一個好處，是可以寫出“引用透明”的函數。也就是說，這個函數調用的結果，可以用該函數的返回值等價的替換掉。
比如代碼裏有一段是：a + sum(b, c)，如果b和c分別等於2和3的話，那麼和直接寫a + 5是等價的。或許因爲這個例子太簡單了，並且是數值計算，所以大部分人可以天然的寫出這種引用透明的函數。
但，如果是一段業務代碼，你能保證不在函數裏調用Spring的bean去讀寫數據庫嗎？能保證不修改某個全局變量或者ThreadLocal嗎？能保證不去調用某個入參的set方法嗎？
引用透明的另一種說法是“沒有副作用”，以上列的一些例子都是副作用的體現。
沒有副作用的代碼，易於測試和重構，也更少的引入bug。想想是不是經常發現某個字段，在經歷了一系列的函數調用之後，不知道什麼時候就被設置了一個不太符合預期的值，然後引出一系列莫名其妙的問題？
上面提到的最後一個例子，有一個專門的名字，叫aliasing problem，那麼函數式的編程風格，是如何避免這樣的問題呢？答案就是使用不可變的數據（immutable data）。
通過把一個類所有的字段都設置成final的，這個類就是一個不可變的類（如果有個字段是final的Map，非要去修改這個Map，就屬於硬槓了）。
相應的，函數體裏面也不再能set各種字段。一旦要改變些什麼，要應該通過返回一個新的類的實例完成。
實際上對於大多數程序員來說，疑問都是，不可變的數據，能編程嗎？看看Java的String，看看Spark的RDD。