programmation fonctionnelle scala

PROGRAMMATION FONCTIONNELLESCALA

Slim Ouertani

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SLIM OUERTANI

site: ouertani.com

blog: Jtunisie jroller.com/ouertani

mail: ouertani@gmail.com

twitter: ouertani

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AGENDA

I - Motivation

II - Introduction à la PF

III - Introduction à Scala

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MOTIVATION

Loi de Moore

Le nombre de transistors va doubler toute les deux années

Transistors Performance CPU

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MOTIVATION

Le futur et le présent du hardware est dans le parallélisme

Reste que quelques routines en séquentielles

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MAIS !

Diviser le travail est déjà une tâche de conception dure

L'interblocage

La famine

Etat invalide

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Partager les états et la

mutabilité des variables

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L’orienté objet n’est pas dédiée pour faire de l’objet

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La source principale de ses problèmes est

programmation impérative

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PI VS FP

Programmation impérative est un paradigme de programmation qui décrit le calcul en termes de déclarations qui modifient l'état des programmes

La programmation fonctionnelle est un paradigme de programmation qui décrit le calcul de l'évaluation des fonctions mathématiques en évitant les états et la mutabilité

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FONCTION PURE

Composition de fonctions Pure

Avec les mêmes inputs on a toujours le même résultat

Boite noire : Pas de modifications Pas d’écriture de messages pour l’utilisateur Ni sur le disque

Pas d’effet de bord

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EXEMPLES

f (x) = x2 + 1

Une fonction pure retourne des valeurs et ne fait rien d’autres

g (a; b; c) = (a + b) * (c / 2) + f (a )

h (t) = h (t -1) + h (t -2 )

Les fonctions pures se composent que des fonctions pures

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Les langues qui encouragent

l'utilisation des fonctions pures sont

appelés langages fonctionnels

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Les langages impératifs

Description du calcul en termes de changements de l'état

JAVA , C# , PHP

Séquencement d’opérations et action sur les variables en mémoire

Effet de bord

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L’affectation est une source d’effet de bord

Les variables sont les causes des problèmes dans les environnements multi-thread

La mutabilité ainsi que le partage d’ état n’est plus la mode

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Transparence référentielle

int n = 2; int inc(int k) { n = n + k; return

n; } incrémentation par effet de bord

inc(1) + inc(1) != 2 * inc (1 )

Avec les variables on oublie le temps

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x[t] = x0x[t + 1] = x[t] + 1

A un instant donné, la valeur de x est immutable.

X est l’identité d’une séquence de valeurs dans le temps

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ActeursSTM

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SCALA

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If I were to pick a language to use on the JVM today other than Java, it would be Scala.

– James Gosling, creator of Javahttp://www.adam-bien.com/roller/abien/entry/

java_net_javaone_which_programming

Scala, it must be stated, is the current heir apparent to the Java throne. No other language on the JVM seems as

capable of being a "replacement for Java" as Scala, and the momentum behind Scala is now unquestionable.

– Charlies Nutter, JRuby leadhttp://blog.headius.com/2009/04/future-part-one.html

My tip though for the long term replacement of javac is Scala. I'm very impressed with it! I can honestly say if someone had shown me the Programming in Scala book […] back in 2003

I'd probably have never created Groovy.

– James Strachan, creator of Groovyhttp://macstrac.blogspot.com/2009/04/scala-as-long-term-replacement-for.html

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“If Java programmers want to use features that aren't present in the language, I think they're

probably best off using another language that targets the JVM, such as Scala and Groovy“

Joshua Bloch

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SCALA

● OO + FP● Java compatible

● Compiles to Java bytecode● Existing libraries/frameworks

● Simple● Objet Pure● Statiquement typé

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;

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public class Person { private int age; private String name;

public Person(int age, String name) { this.age = age; this.name = name; }

public int getAge() { return this.age; }

public void setAge(int age) { this.age = age; }

public String getName() { return this.name; }

public void setName(String name) { this.name = name; }}

27

public class Person { private int age private String name

public Person(int age, String name) { this.age = age this.name = name }

public int getAge() { return this.age }

public void setAge(int age) { this.age = age }

public String getName() { return this.name }

public void setName(String name) { this.name = name }}

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VARIABLES

var i: Int = 42

29

VARIABLES

var i = 42

i = 3

i = "Hello world!" // erreur de compilation

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VALEURS

val i = 42

i = 3 // erreur de compilation

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MÉTHODES

def sum(a: Int, b: Int): Int = { return a + b}

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MÉTHODES

def sum(a: Int, b: Int): Int = { a + b}

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MÉTHODES

def sum(a: Int, b: Int) = { a + b}

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MÉTHODES

def sum(a: Int, b: Int) = a + b

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METHODS

def sayHello(name: String) { println("Hello, " + name)}

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METHODS

"apple".charAt(0)

"apple" charAt 0

1 .+(2)

1 + 2

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COLLECTIONS

val list = List("apple", "orange", "banana")

val map = Map(1 -> "one", 2 -> "two")

val array = Array(1, 2, 3, 4, 5)

list(1) // orange

map(2) // two

array(3) // 4

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FONCTIONS

Google collections:Predicate<Integer> even = new Predicate<Integer>() {

@Overridepublic boolean apply(Integer i) {

return i % 2 == 0;}

};

List<Integer> numbers = … // 1, 2, 3, 4Iterable<Integer> evenNums = Iterables.filter(numbers, even);

=> [2, 4]

39

FONCTIONS

Scala collections:

val even = (i: Int) => i % 2 == 0

val numbers = List(1, 2, 3, 4)val evenNums = numbers.filter(even)

=> List(2, 4)

40

FONCTIONS

Scala collections:

val numbers = List(1, 2, 3, 4)val evenNums = numbers.filter((i: Int) => i % 2 == 0)

=> List(2, 4)

41

FONCTIONS

Scala collections:

val numbers = List(1, 2, 3, 4)val evenNums = numbers.filter(i => i % 2 == 0)

=> List(2, 4)

42

FONCTIONS

Scala collections:

val numbers = List(1, 2, 3, 4)val evenNums = numbers.filter(_ % 2 == 0)

=> List(2, 4)

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FONCTIONS

Scala collections:Predicate<Integer> even = new Predicate<Integer>() {

@Overridepublic boolean apply(Integer i) {

return i % 2 == 0;}

};

val numbers = List(1, 2, 3, 4)val evenNums = numbers.filter(_ % 2 == 0)

=> List(2, 4)

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CLASSES AND CONSTRUCTORS

class Person(val age: Int)

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CLASSES AND CONSTRUCTORS

class Person(val age: Int) {

def this() = this(42)

var name: String = _

override def toString = "My name is " + name}

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CASE CLASSES

case class Person(firstName: String, lastName: String)  

val me = Person("slim", "ouertani")val first = me.firstName val last = me.lastName  

if (me == Person(first, last)) { println("Found myself!") println(me) }

Found myself!Person(slim,ouertani)

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myObject match { case 1 => println("First") case 2 => println("Second") case _ => println("Unknown")}

PATTERN MATCHING

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myObject match { case i: Int => println("Found number " + i) case s: String => println("Found text " + s) case _ => println("Unknown")}

PATTERN MATCHING

49

val email = """(.+)@(.+)""".r

"scala@java.no" match { case email(name, domain) => println("User " + name + " at " + domain)

case x => println(x + " is not an email")}

PATTERN MATCHING

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PATTERN MATCHING (2)

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PATTERN MATCHING (2 )

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OPTIONdef div(a:Int)(b:Int):Option[Int] = if (b <= 0) None else if (a < b) Some(0) else Some(1 + div(a - b)(b).get)

div(25)(5) // => Some(5)div(13)(0) // => None div(25)(-5) // => None

div(13)(0) match { case Some(x) => println(x) case None => println("Problems") } // => prints "Problems"

div(25)(5) match { case Some(x) => println(x) case None => println("Problems") } // => prints "5"

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HIGHER-ORDER FUNCTIONS

def apply(f: Int => String, v: Int) => f(v)

class Decorator(left: String, right: String) { def layout[A](x: A) = left + x.toString() + right}object FunTest extends Application { def apply(f: Int => String, v: Int) = f(v) val decorator = new Decorator("[", "]") Console.println(apply(decorator.layout, 7))}

[7]

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NESTED FUNCTIONS

object FilterTest extends Application { def filter(xs: List[Int], threshold: Int) = { def process(ys: List[Int]): List[Int] = if (ys.isEmpty) ys else if (ys.head < threshold) ys.head :: process(ys.tail) else process(ys.tail) process(xs) }Console.println(filter(List(1, 9, 2, 8, 3, 7, 4), 5))}

List(1,2,3,4)

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CURRYING

object CurryTest extends Application { def filter(xs: List[Int], p: Int => Boolean): List[Int] = if (xs.isEmpty) xs else if (p(xs.head)) xs.head :: filter(xs.tail, p) else filter(xs.tail, p)

def modN(n: Int)(x: Int) = ((x % n) == 0) val nums = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) println(filter(nums, modN(2))) println(filter(nums, modN(3)))}

List(2,4,6,8)List(3,6)

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AUTOMATIC TYPE-DEPENDENT CLOSURE CONSTRUCTION

object TargetTest1 extends Application { def whileLoop(cond: => Boolean)(body: => Unit): Unit = if (cond) { body whileLoop(cond)(body) } var i = 10

whileLoop (i > 0) { Console.println(i) i = i - 1 }}

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TRY-WITHRESOURCES

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Q & A