اسکالا یک زبان برنامه‌نویسی سطح بالا است که پارادایم‌های برنامه‌نویسی تابعی و شیءگرا را ترکیب می‌کند. این زبان برای رفع نواقص جاوا توسعه یافته است و با ارائه نحو مختصر، انتزاعات قدرتمند و مجموعه‌ای غنی از ویژگی‌ها، آن را برای توسعه نرم‌افزارهای مدرن مناسب می‌سازد. اسکالا بر روی ماشین مجازی جاوا (JVM) اجرا می‌شود و می‌تواند با جاوا تعامل داشته باشد، که به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از کتابخانه‌های موجود جاوا استفاده کنند و در عین حال از مزایای نحو بیانی و ویژگی‌های پیشرفته اسکالا بهره‌مند شوند.
اسکالا توسط مارتین اودرسکی در EPFL (مدرسه پلی‌تکنیک فدرال لوزان) در سوئیس ایجاد شد. طراحی آن تحت تأثیر نیاز به زبانی بود که بهترین جنبه‌های برنامه‌نویسی شیءگرا و تابعی را ترکیب کند، که منجر به انتشار آن در سال 2003 شد. نام "اسکالا" به معنای "زبان مقیاس‌پذیر" است که توانایی آن در رشد با نیازهای توسعه‌دهندگان را منعکس می‌کند.
اسکالا به ویژه پس از معرفی فریم‌ورک Play در سال 2009، که یک فریم‌ورک برنامه وب است و توسعه برنامه‌ها با استفاده از اسکالا را ساده می‌کند، محبوبیت زیادی پیدا کرد. معرفی Apache Spark، یک فریم‌ورک پردازش داده‌های کلان که به زبان اسکالا نوشته شده است، به شهرت آن در صنعت نرم‌افزار افزوده است. در طول سال‌ها، اسکالا به طور قابل توجهی تکامل یافته و ویژگی‌هایی از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر را ادغام کرده و جامعه‌ای پویا در اطراف آن پرورش داده است.
در سال‌های اخیر، اسکالا به تطابق خود ادامه داده و نسخه اسکالا 3 (که به عنوان Dotty نیز شناخته می‌شود) در مه 2021 منتشر شد که شامل بهبودهای قابل توجهی در زبان مانند یک سیستم نوع جدید و قابلیت‌های بهبود یافته متاپروگرامینگ بود. اکوسیستم اسکالا اکنون شامل مجموعه‌ای گسترده از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها است که قابلیت کاربرد آن را در حوزه‌های مختلف، از جمله تحلیل داده، توسعه وب و میکروسرویس‌ها، افزایش می‌دهد.
اسکالا دارای یک سیستم نوع‌گذاری استاتیک قوی است که امکان شناسایی زودهنگام خطاها را فراهم می‌کند و نوع‌گذاری ضمنی را ارائه می‌دهد که به کاهش کد اضافی کمک می‌کند. به عنوان مثال:
val greeting: String = "Hello, Scala!"
توابع در اسکالا شهروندان کلاس اول هستند و برنامه‌نویسی تابعی را امکان‌پذیر می‌سازند. شما می‌توانید توابع را به عنوان پارامترها منتقل کنید یا از توابع دیگر بازگردانید:
def add(x: Int, y: Int): Int = x + y
val sum = (a: Int, b: Int) => add(a, b)
کلاس‌های Case در اسکالا راهی مختصر برای ایجاد ساختارهای داده‌ای غیرقابل تغییر و پیاده‌سازی خودکار متدهایی مانند equals() و hashCode() فراهم می‌کنند:
case class Person(name: String, age: Int)
val p = Person("Alice", 30)
اسکالا از تطابق الگوهای قدرتمند پشتیبانی می‌کند که امکان تجزیه ساختارهای داده‌ای و ساده‌سازی جریان کنترل را فراهم می‌آورد:
def describe(x: Any): String = x match {
case 0 => "zero"
case _: Int => "integer"
case _: String => "string"
case _ => "unknown"
}
Traits در اسکالا مشابه رابط‌ها در جاوا هستند اما می‌توانند شامل پیاده‌سازی متدها نیز باشند. آنها امکان وراثت چندگانه را فراهم می‌کنند:
trait Greeter {
def greet(): Unit = println("Hello!")
}
class EnglishGreeter extends Greeter
اسکالا از نوع Option پشتیبانی داخلی دارد که نمایانگر یک مقدار است که ممکن است وجود داشته باشد یا نداشته باشد و به جلوگیری از استثنائات اشاره‌گر خالی کمک می‌کند:
def findPerson(name: String): Option[Person] = ...
اسکالا یک کتابخانه مجموعه غنی ارائه می‌دهد که شامل مجموعه‌های قابل تغییر و غیرقابل تغییر است و کار با داده‌ها را ساده می‌کند:
val numbers = List(1, 2, 3, 4)
val doubled = numbers.map(_ * 2)
Implicits امکان انعطاف‌پذیری بیشتری در فراخوانی توابع را با ارائه خودکار پارامترها در صورت نیاز فراهم می‌کند:
implicit val defaultGreeting: String = "Hello!"
def greet(implicit greeting: String) = println(greeting)
For comprehensions در اسکالا کار با مجموعه‌ها و موناها، مانند Option، را ساده می‌کند و نحو زیبایی برای زنجیره‌سازی عملیات فراهم می‌آورد:
for {
x <- Option(1)
y <- Option(2)
} yield x + y
SBT (ابزار ساخت ساده) به عنوان ابزار ساخت پیش‌فرض برای اسکالا شناخته می‌شود و امکان مدیریت پروژه، حل وابستگی‌ها و اجرای تست‌ها را فراهم می‌کند:
name := "MyScalaProject"
version := "0.1"
scalaVersion := "2.13.6"
libraryDependencies += "org.scala-lang" % "scala-library" % "2.13.6"
اسکالا بر روی JVM اجرا می‌شود، به این معنی که می‌تواند از اکوسیستم گسترده جاوا بهره‌برداری کند و می‌تواند بر روی هر پلتفرمی که از جاوا پشتیبانی می‌کند، میزبانی شود.
IDEهای رایج برای توسعه اسکالا شامل IntelliJ IDEA (با پلاگین اسکالا) و Eclipse با پلاگین IDE اسکالا هستند. هر دو IDE ویژگی‌هایی مانند تکمیل کد، اشکال‌زدایی و پشتیبانی یکپارچه SBT را برای بهبود تجربه توسعه ارائه می‌دهند.
اسکالا دارای کامپایلر خاص خود است که می‌تواند کدهای اسکالا و جاوا را کامپایل کند. رویکرد معمول برای ساخت یک پروژه اسکالا از SBT استفاده می‌کند که امکان کامپایل افزایشی و مدیریت وابستگی‌ها را فراهم می‌آورد. در اینجا نحوه ایجاد یک پروژه آورده شده است:
build.sbt ایجاد کنید.build.sbt تعریف کنید.src/main/scala بنویسید.اسکالا به طور گسترده‌ای برای ساخت برنامه‌های مختلف، از جمله برنامه‌های وب، فریم‌ورک‌های پردازش داده (مانند Apache Spark) و سیستم‌های توزیع‌شده استفاده می‌شود. ترکیب ویژگی‌های تابعی و شیءگرا آن را به ویژه برای پروژه‌هایی که به راه‌حل‌های همزمان و مقیاس‌پذیر نیاز دارند، مانند معماری میکروسرویس‌ها، مناسب می‌سازد.
اسکالا می‌تواند بر اساس ویژگی‌ها و پارادایم‌های خاص با زبان‌های مختلف مقایسه شود:
اسکالا مفاهیم برنامه‌نویسی تابعی را که در جاوا وجود ندارد، مانند توابع کلاس اول، تطابق الگو و کلاس‌های Case ادغام می‌کند. علاوه بر این، نحو مختصر اسکالا معمولاً منجر به خطوط کد کمتری نسبت به جاوا می‌شود.
نوع‌گذاری دینامیک پایتون با نوع‌گذاری استاتیک اسکالا در تضاد است و منجر به استراتژی‌های مختلف مدیریت خطا می‌شود. مزایای عملکرد اسکالا بر روی JVM معمولاً بر راحتی استفاده پایتون در سناریوهای اسکریپت‌نویسی سریع غلبه دارد.
کاتلین، مانند اسکالا، بر روی JVM اجرا می‌شود و برای بهبود جاوا طراحی شده است. کاتلین بیشتر بر روی تعامل‌پذیری با جاوا و نحو ساده‌تر تمرکز دارد، در حالی که اسکالا رویکردی جامع‌تر به برنامه‌نویسی تابعی دارد.
هر دو اسکالا و گو از همزمانی پشتیبانی می‌کنند اما به شیوه‌های مختلفی این کار را انجام می‌دهند. گو از goroutines و کانال‌ها استفاده می‌کند، در حالی که اسکالا از مدل بازیگر از طریق کتابخانه‌هایی مانند Akka بهره می‌برد. طبیعت چندپارادایمی اسکالا انعطاف‌پذیری بیشتری از نظر سبک‌های برنامه‌نویسی ارائه می‌دهد.
هنگام ترجمه کد اسکالا به زبان‌های دیگر، باید بر شناسایی ساختارهای معادل در زبان هدف تمرکز کرد. به عنوان مثال، در نظر بگیرید که چگونه نوع Option اسکالا به نوع‌های nullable در زبان‌هایی مانند کاتلین یا TypeScript ترجمه می‌شود.
چندین ابزار و کتابخانه برای تسهیل ترجمه‌های منبع به منبع توسعه یافته‌اند، مانند: