Java 下一代: Groovy、Scala 和 Clojure 中的共同点（一）

Java 下一代: Groovy、Scala 和 Clojure 中的共同点（一）2013-09-13 Neal Ford 探究这些下一代 JVM 语言如何处理操作符重载

编程语言中的好理念可以延续并扩展到其他语言，就像美酒一样历久弥香。因此，不足奇怪的是，Java 下一代语言 — Groovy、Scala 和 Clojure — 具有很多共同的特性。在本期和下一期 Java 下一代文章中，我将探讨每种语言语法中功能清单的一致性。我从能够重载操作符这个特性说起 — 克服了Java 语言中长期存在的一个缺点。

操作符重载

如果您改造过 Java BigDecimal 类，可能看到过类似于清单 1 的代码：

清单 1. Java 代码中的 Lackluster BigDecimal 支持

BigDecimal op1 = new BigDecimal（1e12）;BigDecimal op2 = new BigDecimal（2.2e9）;// （op1 + （op2 * 2）） / （op1/（op1 + （op2 * 1.5e2））BigDecimal lhs = op1.add（op2.multiply（BigDecimal.valueOf（2）））;BigDecimal rhs = op1.centeride（op1.add（op2.multiply（BigDecimal.valueOf（1.5e2）））,RoundingMode.HALF_UP）;BigDecimal result = lhs.centeride（rhs）;System.out.println（String.format（"%,.2f", result））;

在清单 1 中，我试图实现注释中的这个公式。在 Java 编程中，因无法重载数学操作符，使得我只能求助于方法调用。静态导入可以解决问题，但是对于所选择的上下文，显然需要适当的操作符重载。最初的 Java 工程师故意从语言上忽略操作符重载，不过这感觉增加了太大的复杂性。但是经验表明，因缺乏这一特性而强加给开发人员的复杂性更甚于潜在的滥用机会。

用稍微各不相同的方式，所有三种 Java 下一代语言都实现了操作符重载。

Scala 的操作符

Scala 通过放弃操作符与方法之间的区别而允许操作符重载。操作符只不过是具有特殊名称的方法。例如，要重写乘法操作符，可以重写 * 方法。[* 是一个有效的方法名称，这就是 Scala 使用下划线（_）符号而不是 Java 星号（*）符号来代表导入的原因之一。]

我使用复数来说明重载。复数是一种数学表示，包括实部和虚部，例如通常写作 3 + 4i 这样的形式。复数在很多科学领域都很常见，包括工程学、物理学、电磁学以及其他理论。清单 2 显示了复数的 Scala 实现：

清单 2. Scala 复数

final class Complex（val real:Int, val imaginary:Int） {require （real ！= 0 || imaginary ！= 0） def +（operand:Complex） =new Complex（real + operand.real, imaginary + operand.imaginary） def +（operand:Int） =new Complex（real + operand, imaginary） def -（operand:Complex） =new Complex（real - operand.real, imaginary - operand.imaginary） def -（operand:Int） =new Complex（real - operand, imaginary） def *（operand:Complex） =new Complex（real * operand.real - imaginary * operand.imaginary,real * operand.imaginary + imaginary * operand.real） override def toString（） =real + （if （imaginary < 0） "" else "+"） + imaginary + "i" override def equals（that:Any） = that match {case other :Complex => （real == other.real） && （imaginary == other.imaginary）case _ => false} override def hashCode（）:Int =41 * （（41 + real） + imaginary）}

Scala 通过折叠不必要的脚手架代码，大大降低了 Java 语言的啰嗦程度。例如，在清单 2 中，类中的构造函数参数和字段与类定义一起出现。在本例中，类的主体充当构造函数，所以对 require（）方法的调用在第一次实例化操作过程中验证值的存在。因为 Scala 自动提供字段，所以类的其余部分包含方法定义。对于 +、- 和 * 操作符，我都声明了接受 Complex 数作为参数的同名方法。复数的乘法不及加法和减法那么直观。清单 2 中已重载的 * 方法实现公式：

（x + yi）（u + vi） = （xu - yv） + （xv + yu）i