Scala登陸.NET平臺
原創【51CTO外電頭條】Miguel Garcia是瑞士洛桑理工大學的Scala語言開發小組成員,多年來他一直在努力將Scala的生產力移植到.NET平臺,為開發者提供幫助。現在多年的工作已經達到了一個重要的里程碑。在Miguel的訪談中,他稱已經可以在.NET上使用Scala,并預計這個微軟資助的重要項目將來會有更了不起的成就。
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為什么需要讓Scala在.NET上運行?
Miguel:
總的來說有很多原因,這對開發者和企業兩方面都非常具有吸引力。Scala是一個精確的并且具有高度生產力的編程語言。在.NET上使用Scala,開發者不僅能夠更快速的開發出各種應用,而且能夠在JVM和.NET這兩個主流行業平臺之間進行跨平臺部署。
這對于開發者來說意味更多,因為只需要學習一種語言就可以在兩種環境里創建應用。從企業的觀點看,這也能夠更好的利用***資源,因為優秀的程序員可以輕松的跨越兩個平臺,減少了培訓成本,增加了靈活性,降低了風險。.NET平臺集成了多種語言,Scala的互操作性也很好,你可以使用現有的.NET庫或現有的應用,不需要使用Scala重寫。最終的效果是原先只能分別在.NET和JVM環境中使用的工具和應用都可以從一個環境移植到另一個環境,這是一個多贏的局面。從目前的情況看,Scala和.NET二者結合的非常好,對Scala開發者來說幾乎不會察覺到是在.NET上運行。
現在就能在.NET上運行Scala程序了嗎?
Miguel:答案很簡單,是的,只是目前還有一點局限,但到今年秋天就會完全解決。
如果你想把正在JVM上運行的Scala程序移植到.NET上,需要做的只是使用Scala.NET編譯器重新編譯一遍,就可以在.NET上運行了。
現在碰到的主要局限就是Scala程序還不能使用.NET中那些用到CLR泛型的類庫,比如.NET集合類。當然這只是一個小限制了,其他的功能全部可用,而且到今年秋天.NET泛型也能全部支持。
怎樣在.NET上開發Scala程序呢?
Miguel:你可以直接在MS Visual Studio里開發。到今年秋天Visual Studio的Scala插件就能支持人們期望的各種基本功能了,具體地說,IDE、代碼自動完成、代碼瀏覽、斷行、表達式和異常報告等等這些。
目前的Scala.NET編譯器也已經非常強大了,它能夠對自己進行編譯,大概由十萬行Scala代碼組成。現在的插件還不支持代碼自動完成和代碼瀏覽,所以我有時還是會選擇使用Eclipse或是Intellij在JVM上編寫代碼,然后在Visual Studio中做最終的調試。
你們是怎樣做到的?
Miguel:主要需要克服的困難是Scala程序大量使用了Java JDK,而Java JDK在.NET環境中是不被支持的,所以Scala編譯器必須要針對.NET而重新生成代碼。
Java社區早已經開發出IKVM虛擬機,可以把Java程序轉換成MSIL(Microsoft Intermediate Language,微軟中間語言),此外還有一個.NET類庫用來提供基本的JDK支持。IKVM是Jeroen Frijters很早以前就一直倡導的一個開源項目,也是為了遵循Java“一次編寫,到處運行”的原則,IKVM存在很長時間了,作為開源項目非常成功,也有可靠的商業支持。IKVM類庫是我們用來初始Scala.NET編譯器的關鍵內容,而且給我們提供了將Scala類庫搬上.NET的優良基礎。
說來Scala.NET編譯器的歷史也很長了,但剛開始主要是集中在編譯器的愛好者和黑客群體里,當時他們中有些人開發出了跨平臺的編譯器。在我進入的時候,跨平臺編譯器已經成型,但它還不能在.NET環境中啟動自己。這意味著必須有一個能夠自己編譯自己的Scala.NET編譯器,實際上這是一個先有雞還是先有蛋的經典問題。
當時的跨平臺編譯器運行良好,但只能在JDK上運行。依靠大量的JDK API,這和目前的Scala應用一樣。現在很多Scala開發者還是習慣使用JDK中的功能,即使這些功能在Scala SDK上也已經提供了。所以說我們雖然有了跨平臺編譯器,但缺乏方法,能夠用.NET類庫的功能自動替換那些JDK的功能。
IKVM編譯器能夠提取JVM字節碼轉換為.NET的Assembly類庫。推進到字節碼級別雖然是前進了一大步,但并沒有給我們帶來真正的開端,因為我們依舊沒有擺脫對JDK的依靠。所以我們的任務就變成了創建一個前端處理器,能夠修改Scala的源代碼,將JDK直接替換為IKVM類庫中的.NET相同功能,一種映射機制。
具體是怎樣映射的呢?
Miguel:***步是創建源代碼級所需要的初始化轉換。下一階段是擴展Scala編譯器來應用這些轉換。Scala編譯器是模塊化的,支持各種插件,因此應用起來很方便,但并不是所有的編譯器都能夠那么靈活的做到。我們創建了一個新的Scala插件JDK2IKVM用來在批模式下完成源代碼轉換。得到的源代碼引用IKVM類庫,經過標準的編譯器流程生成MSIL字節碼。這就是我們現在的Scala.NET,能夠自己編譯自己的Scala編譯器。實際操作中我們會反復進行多次編譯/轉換環節來完成全部的功能轉換。
在后臺我們使用了重構技術,這種技術也可以用于其它的平臺移植,例如將Java.IO自動轉換為Scala.IO。當然Scala.NET編譯器本身也就是一個Scala應用,因此對于任何JVM上的Scala應用都會有效,這很好理解。
原始類型(Primitive Type)的兼容性怎樣?
Miguel:.NET的CLR提供的原始類型是JVM類型的超集,從編譯器的角度看來它們轉換起來很容易。字符串和數值等等都能夠完成轉換,從我們開始測試起就沒有發現什么困難情況。IKVM在IKVM社區已經使用了很多年了。
接下來準備做什么?
Miguel:剛才提到了,接下來我們要擴展Visual Studio插件,加入對.NET泛型的支持,提供完整的IDE功能。此外SDK還有一些部分比如并行集合等需要針對.NET環境進行修改。轉型映射還會擴展到支持一些開發者常用的基本庫比如IO等等。
原文標題:Scala comes to .NET
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