Scala技术与架构-1

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1 前言

Scala是综合了面向对象特性与函数式特性的程序设计语言,是由EPFL主导与维护的开源高级编程语言,Scala提供的静态类型机制可以让程序在一些复杂的运行场景中避免一些缺陷的出现,Scala同时支持JVM、JavaScript以及其他有待支持的运行时环境,Scala同时也提供强大的、开源的、基于生态的支持库,开发者使用Scala的支持库能开发出高效与高性能的应用系统。

1.1 运行环境

Scala支持的运行时环境描述如下所示:

 JVM

Scala支持Java虚拟机的运行时环境,使用Scala的编译环境可以将Scala的程序语言编译成符合JVM执行标准的文件格式,Scala可以直接引用Java语言的类方法、变量以及属性,Scala的打包归档格式使用JAR标准规格

 JavaScript

Scala支持JavaScript前端或者Nodejs后端的运行时环境,使用Scala的编译环境可以将Scala的程序语言编译成符合ECMAScript执行标准的文件格式

 Scala Native

Scala支持LLVM类型的机器语言的编译,应用于嵌入式设备相关的高中低级别的操作系统的来自底层应用逻辑的运行时环境

1.2 全栈技术

从传统的应用软件系统的分层架构的角度分析,Scala将提供全栈式的技术栈,开发者可以使用Scala生态体系开发出全栈式的技术框架、工具集以及大规模的分布式应用软件系统。目前,Scala被广泛地运用于不同的业务领域,其支持的技术栈分类如下所示:

异步、并发、分布式编程

  • 异步以及响应式编程,主要提供异步编程框架,实现高性能的并发编程模型

  • 分布式消息系统以及微服务,主要提供分布式的消息中间件或者分布式的微服务服务(Apache Kafka使用Scala开发)

  • 调度器,主要提供定时或者定时间隔的任务调度框架

大数据处理

  • 数据源与连接器,用于连接数据存储端与数据处理端,实现数据的读写操作,或者用于数据源采集

  • 数据可视化,用于处理汇总分析的数据,以及综合不同的汇总分析的数据,用于用户界面的数据审计以及展示

  • 分布式计算,用于实现大规模数据的分析与计算,例如Apache Spark

计算科学

  • 算法与数据结构,用于图计算、单纯函数式计算、特殊数据结构的计算

  • 缓存,用于本地数据缓存或者连接分布式数据缓存

配置、日志、测试、监控

  • 命令行解析,用于服务器端解析远程维护工具的输入命令行,实现远程系统维护

  • 环境配置,用于维护服务器或者应用系统的配置,实现配置的集中维护

  • 日志,用于应用系统的日志记录或者日志采集

  • 性能监控,用于分布式应用的访问链路的追踪、数据不同维度的统计分析的监控

  • 测试,提供实现系统功能测试的框架

数据库、索引、搜索

  • 数据库,用于时序数据库、图数据库、数据源连接器提供查询与访问操作

  • 索引与搜索,使用异步操作或者更优的索引技术改善Elasticsearch索引系统的查询性能

部署、虚拟化、云计算

  • 云部署,用于大规模的云计算系统、云原生系统的部署

  • FAAS,用于云计算、云服务中提供Serverless服务类型的Lambda式编程

  • 版本管理,用于工程项目的版本管理与维护

  • 虚拟化与容器化,用于容器镜像的创建与服务编排

开发工具

  • 构建工具,用于工程项目的构建

  • 代码分析,用于代码生成、代码分析与审计

  • 代码编辑,用于实现服务器版的IDE、本地版IDE的插件、记事本

  • 代码格式化,用于代码样式的维护

  • 依赖库管理,用于工程项目依赖库或者库版本的管理

  • 代码重构,用于代码优化与重构

  • 打包发布,用于工程项目的打包与发布

  • 控制台信息,用于提供控制台信息的输出

  • REPL,用于实现脚本或者交互式解析器

  • 静态资源,用于实现网站或者文档相关静态资源的管控

图像与多媒体

  • 音频与音乐,用于音频文件的编辑或者合成

  • 视频与图像处理,用于实现图像的分析与处理,与JVM轻易集成提供实现视频处理功能

数学、金融、数据科学、生物信息

  • 生物信息,用于大规模基因信息数据的分析

  • 密码学与哈希,用于区块链以及数据安全的加密解密

  • 经济、金融与加密货币,用于比特币的实现、高性能的全球货币的转换计算

  • 自然语言处理,用于自然语言的分析与处理

  • 数字特征计算,用于数学运算相关的数字处理与计算

  • 概率、统计学与机器学习,用于预测分析、统计分析、概率分析、监督型或者非监督型的机器学习

移动、桌面、游戏开发

  • 图形接口与游戏开发,用于创建JVM类型的桌面端应用、2D或3D游戏引擎、图向量计算

  • 移动应用,用于安卓端的应用开发

操作系统、硬件、机器人

  • 文件系统处理,用于文件系统中处理文件的读写操作

  • 硬件与模拟,用于智能硬件的开发

  • 网络,用于操作系统中网络层应用或者网络层工具的开发

文本、格式、压缩

  •  文件归档与压缩,用于实现文件的归档与压缩

  • CSV,用于数据表格的读写操作

  • JSON,用于JSON文本格式的创建、编辑以及解析

  • 文本编辑器,用于文本的操作、转换以及格式化

  • PDF,用于PDF文件的创建、编辑以及解析

  • 序列化,用于协议传输内容的序列化与反序列化

  • YAML,用于YAML文本格式的创建、编辑以及解析

时间、位置、测量

  • 时间与日期,用于时间与日期的处理

  • 位置,用于地理位置的计算与处理

  • 测量,用于工业领域的计量与测量相关的计算

Web开发

  • 管理系统,用于内容、信息、资产系统的管理

  • 权限管理,用于提供用户的集中授权与鉴权服务

  • 电子邮件,用于实现电子邮件协议

  • 表单与验证,用于实现web界面表单的提交与合法性校验

  • HTTP,用于支持服务器端或者客户端的HTTP协议的交互

  • 国际化,用于支持web界面中不同的地域语言

  • 语义,用于解析语法语义

  • 模板,用于实现web界面组件的模板定义或者模板处理

  • API,用于开发API服务或者对接第三方的API服务

  • 路由,用于前端页面显示路径的跳转

  • 前端,用于前端框架开发

  • 文档,用于解析XML、HTML中元素或文档的解析

  • JSON,用于支持JSON文本类型的编辑、解析

(未完待续)

w3cjava

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