스칼라 (프로그래밍 언어)

**스칼라**()는 객체 지향 프로그래밍 언어와 함수형 프로그래밍의 요소가 결합된 다중패러다임 프로그래밍 언어이다. *스칼라*라는 이름은 "**Sca**lable **La**nguage (확장 가능한 언어)"에서 유래되었다.

Java와 다르게, 스칼라는 커링, 불변성, 느긋한 계산법, 패턴 매칭 등 여러 함수형 프로그래밍 언어의 기능을 가지고 있다. 스칼라의 자료형 체계는 대수적 자료형, 공변성, 고차 자료형, 익명 자료형을 지원해 Java에서는 이룰 수 없는 높은 수준의 추상화를 달성할 수 있다.

스칼라는 2004년 마틴 오더스키가 처음 개발하여 배포했다. 간결한 소스 코드를 사용하여 Java에서 구현할 수 있는 대부분의 기능을 구현할 수 있다. Scala는 자바 바이트코드를 사용하기 때문에 자바 가상 머신(JVM)에서 실행할 수 있고, Java 언어와 호환되어 대부분의 자바 API를 그대로 사용할 수 있다.

## 자바와의 연관성
### 공통점
대부분의 스칼라 관련 문서들에서 스칼라와 자바의 연관성을 '너무 바빠서 다른 언어를 따로 배울 시간이 없는 자바 프로그래머를 위한'이라는 표현을 사용하여 나타낼 정도로 비슷한 부분이 많이 나타난다.
#### 패키지
import 키워드를 통해 사용할 패키지의 선언을 한다. 이 때 _(밑줄, underscore)을 사용함을 통해 패키지나 객체의 멤버에 대해 접근성을 향상시킬 수 있다.

```scala
import java.util.Scanner
import scala.collection.mutable._
```

#### [[자바 API]]의 사용
스칼라에서는 자바 API도 사용할 수 있다. 다음은 java.util.Scanner를 통해 문자열 입력을 받아 출력하는 예제이다.

```scala
import java.util._

object Example1 {
  val s = new Scanner(System.in)
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("Your input: " + s.nextLine)
  }
}
```


#### 실행 환경
스칼라 고유의 라이브러리 파일을 추가로 가지고 있으면 기존의 자바 가상 머신에서 그대로 실행할 수 있다. 다음은 리눅스에서 자바 실행기(CUI환경)를 통해 스칼라로 컴파일한 프로그램을 실행하는 예이다.(bin에 클래스 파일들이, lib에 스칼라 라이브러리 파일들이 있다고 가정한다.)

```bash
java -cp .:./bin:./lib/* Example1
```


### 차이점
#### 타입 추론
컴파일러에 의해 타입 추론이 가능한 경우, 변수의 타입, 함수의 리턴 타입 등을 생략할 수 있다.

예: `val x = "foo"` , `var x = 1.5`
#### 자료형
자바에서의 자료형은 기본 자료형(int, short, long, float, double, byte, char, boolean)과 참조 자료형(기본 자료형의 조합으로 생성한 클래스)으로 나뉜다. 이는 성능에는 도움이 될 지 몰라도 기본 자료형과 참조 자료형 간의 변환 문제로 언어의 표현이 복잡해지는 경향이 있다. 이에 반해 스칼라에서는 스몰토크나 루비와 같이 모든 자료형을 객체로 취급하고 있다. 그 예로 3 + 4 와 같은 수식은 정수 3의 메소드 +를 4라는 정수 인자값으로 호출한다고 표현하여 (3).+(4) 와 같이 표현할 수 있다. 스칼라의 모든 객체는 scala 패키지의 Any를 최상위 클래스로 값(AnyVal)과 레퍼런스(AnyRef)를 모두 아우르고 있다.
#### 싱글턴 객체

자바에서는 생성자를 private를 통해 선언함과 메소드를 static으로 선언함을 통해 싱글턴 객체를 생성한다. 이렇게 생성된 객체는 생성자가 private으로 선언되어있기 때문에 새로 객체를 생성할 수 없고 static 메소드를 통해 어디서나 접근하는 것이 가능하다. 하지만 static은 객체지향이 지향하는 바에 부합하지도 않을 뿐 더러 객체를 프로그램 실행 초기에 미리 생성해두어야 하기 때문에 자원의 낭비 가능성이 존재하게 된다. 이를 스칼라에서는 object라는 키워드를 통해 선언한다. 내부동작에는 크게 차이가 없으나 코드 표현에 있어서 간결성을 보인다.
#### 다중 상속

자바와 다르게, 스칼라는 트레잇(Trait)을 이용해 다중상속을 구현할 수 있다. 스칼라의 트레잇은 자바의 인터페이스와 비슷하지만, 구체적인 구현을 담을 수 있다는 점에서 큰 차이점을 가진다. with 키워드를 이용해 트레잇을 여러개 상속한다면 트레잇은 상속한 순서에 따라 믹스인되어 상속의 모호성 문제("다이아몬드 문제")를 피할 수 있다.

## 스칼라 API
* 각 버전별 Scala API 문서
** scaladoc
** scaladoc nightly

## 자바 API

## 예제
### Hello, world 프로그램

```scala
object HelloWorld {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    println("Hello, world!")
  }
}
```


### Hello, world 프로그램 2

```scala
object HelloWorld extends App {
  println "Hello, world!"
}
```


### 퀵 정렬 프로그램

명령형 프로그래밍 방식으로 구현한 경우 ▼

```scala
def qsort(arr: Array[Int]): Array[Int] = {
  def swap(i: Int, j: Int): Unit = {
    val tmp = arr(i)
    arr(i) = arr(j)
    arr(j) = tmp
  }

  def partition(left: Int, right: Int): Unit =
    if (right <= left ) ()
    else {
      val pivot = arr((left + right) / 2)
      var i = left
      var j = right

      while (i <= j) {
        while (arr(i) < pivot) i += 1
        while (arr(j) > pivot) j -= 1

        if (i <= j) {
          swap(i, j)

          i += 1
          j -= 1
        }
      }

    if (left < j) partition(left, j)
    if (j < right) partition(i, right)
  }

  partition(0, arr.length - 1)
  arr
}
```

if-else문을 사용한 경우 ▼

```scala
def qsort(seq: Seq[Int]): Seq[Int] =
  if (seq.isEmpty) seq
  else {
    val (pivot, rest) = (seq.head, seq.tail)
    val (lt, ge) = rest partition { _ < pivot }
    qsort(lt) ++ (pivot +: qsort(ge))
  }
```

패턴 매칭을 활용한 경우 ▼

```scala
def qsort(seq: Seq[Int]): Seq[Int] = seq match {
  case pivot +: rest =>
    val (lt, ge) = rest partition { _ < pivot }
    qsort(lt) ++ (pivot +: qsort(ge))
  case _             =>
    seq
}
```

제네릭을 활용한 경우 ▼

```scala
def qsort[T](seq: Seq[T], lessThan: (T, T) => Boolean): Seq[T] = seq match {
  case pivot +: rest =>
    val (lt, ge) = rest partition { lessThan(_, pivot) }
    qsort(lt, lessThan) ++ (pivot +: qsort(ge, lessThan))
  case _             =>
    seq
}
```

뷰 바운드(View Bounds)을 활용한 경우 ▼

```scala
def qsort[T <% Ordered[T]](seq: Seq[T]): Seq[T] = seq match {
  case pivot +: rest =>
    val (lt, ge) = rest partition { _ < pivot }
    qsort(lt) ++ (pivot +: qsort(ge))
  case _             =>
    seq
}
```

컨텍스트 바운드(Context Bounds)을 활용한 경우 ▼

```scala
def qsort[T: Ordering](seq: Seq[T]): Seq[T] = seq match {
  case pivot +: rest =>
    val (lt, ge) =
      rest partition { implicitly[Ordering[T]].lt(_, pivot) }
    qsort(lt) ++ (pivot +: qsort(ge))
  case _             =>
    seq
}
```

## 같이 보기
* 아파치 스파크
* Neo4j
* 플레이 프레임워크
* Akka

## 각주

## 외부 링크
* 

분류:객체 지향 프로그래밍 언어
분류:함수형 프로그래밍 언어
분류:명령형 프로그래밍 언어
분류:JVM 프로그래밍 언어
분류:2003년 개발된 프로그래밍 언어
분류:자바 프로그래밍 언어 계열
분류:스크립트 언어
분류:스칼라로 작성된 자유 소프트웨어
분류:BSD 라이선스 소프트웨어
분류:자유 컴파일러와 인터프리터
분류:패턴 매칭 프로그래밍 언어
분류:소스 대 소스 컴파일러
분류:병행 프로그래밍 언어
분류:정적 타입 프로그래밍 언어