Scala 3 Reference

스칼라 3는 스칼라 2에 비해 많은 언어 변경과 개선을 구현해요. 이 레퍼런스에서는 설계 결정들을 논의하고 스칼라 2와의 중요한 차이점을 소개해요.

출처: Scala 3 Reference

본문

목표 (Goals)

언어 재설계는 세 가지 주요 목표에 의해 이끌렸어요.

스칼라의 기반을 강화한다. 전체 프로그래밍 언어를 DOT 미적분에 대한 기반 작업과 호환되게 만들고 그 작업에서 배운 교훈을 적용해요.
스칼라를 더 쉽고 안전하게 쓸 수 있게 한다. implicits 같은 강력한 구성을 다듬어 더 부드러운 학습 곡선을 제공해요. 워트(wart)와 퍼즐러를 제거해요.
스칼라 언어 구성의 일관성과 표현력을 더욱 개선한다.

이 목표들에 대응해서, 언어 변경은 일곱 범주로 나뉘어요: (1) 기반을 강화하는 핵심 구성, (2) 언어를 더 쉽고 안전하게 쓰게 하는 단순화와 (3) 제한, (4) 언어를 더 작고 규칙적으로 만드는 제거된 구성, (5) 워트를 제거하고 일관성·유용성을 높이는 변경된 구성, (6) 공백을 메우고 표현력을 높이는 새 구성, (7) 스칼라 2 실험적 매크로를 대체하는 원칙적인 새 메타프로그래밍 접근.

필수 기반 (Essential Foundations)

이 새 구성들은 DOT, 고차 종류, implicit 해석을 위한 SI 계산의 핵심 기능을 직접 모델링해요.

교차 타입(Intersection types), compound types를 대체
합집합 타입(Union types)
타입 람다(Type lambdas), 구조적 타입과 타입 투영을 쓰는 인코딩을 대체
given 파라미터에 대한 추상화를 제공하는 컨텍스트 함수(Context functions)

단순화 (Simplifications)

이 구성들은 기존 구성들을 대체해서 언어를 더 안전하고 단순하게 쓰도록 만들고, 코드 스타일의 통일성을 촉진하는 걸 목표로 해요.

트레잇 파라미터는 조기 초기화자를 더 일반적으로 유용한 구성으로 대체해요.
given instances는 implicit objects와 defs를 대체하며, 메커니즘보다 의도를 강조해요.
using 절은 implicit 파라미터를 대체하며, 그 모호성을 피해요.
확장 메서드는 implicit classes를 더 명확하고 단순한 메커니즘으로 대체해요.
불투명 타입 별칭은 대부분의 값 클래스 사용을 대체하면서 boxing이 없음을 보장해요.
최상위 정의는 패키지 객체를 대체하며, 문법적 보일러플레이트를 없애요.
export 절은 집합을 표현하는 간단하고 일반적인 방법을 제공하며, 클래스에서 상속하는 패키지 객체의 이전 파사드 패턴을 대체할 수 있어요.
가변 인자 스플라이스는 이제 함수 인자와 패턴에서 xs: _*와 xs @ _* 대신 xs* 형태를 사용해요.
보편적 apply 메서드(Universal apply methods)는 new 표현식 대신 간단한 함수 호출 문법을 쓰게 해줘요. new 표현식은 생성자 애플리케이션을 쓸 수 없는 경우의 폴백으로 남아 있어요.

조기 초기화자와 옛 방식 vararg 패턴을 제외하면, 대체된 모든 구성은 스칼라 3.0에서 계속 사용 가능해요. 나중에 폐기하고 단계적으로 없앨 계획이에요.

값 클래스(불투명 타입 별칭으로 대체됨)는 특별한 경우예요. 현재 값 클래스에 대한 폐기 계획은 없어요. JVM이 프로젝트 Valhalla에서 계획한 대로 네이티브로 지원하게 된다면 더 일반적인 형태로 되돌릴 수도 있기 때문이에요.

제한 (Restrictions)

이 구성들은 언어를 더 안전하게 만들기 위해 제한돼요.

Implicit Conversions: implicit 변환을 정의하는 방식이 여러 가지가 아니라 단 하나만 있어요. 그리고 잠재적으로 놀랄만한 implicit 변환은 언어 임포트를 요구해요.
Given Imports: implicit는 이제 특별한 형태의 import를 요구해서, import를 분명히 보이게 해요.
Type Projection: 타입 투영 C#A의 접두사 C로는 클래스만 쓸 수 있어요. 추상 타입에 대한 타입 투영은 타당하지 않으므로 더 이상 지원하지 않아요.
Multiversal Equality: ==와 !=로 의미 없는 비교를 배제하는 "opt-in" 방식을 구현해요.
infix: 메서드 적용 문법을 코드 베이스 전반에 걸쳐 통일시켜요.

제한 없는 implicit 변환은 스칼라 3.0에서 계속 사용 가능하지만, 나중에 폐기되고 제거될 거예요. 위 목록의 다른 구성들의 제한 없는 버전은 -source 3.0-migration 아래에서만 사용 가능해요.

제거된 구성 (Dropped Constructs)

이 구성들은 대체하는 새 구성 없이 제거하도록 제안됐어요. 제거 동기는 언어와 그 구현을 단순화하기 위해서예요.

DelayedInit,
Existential types,
Procedure syntax,
Class shadowing,
XML literals,
Symbol literals,
Auto application,
Weak conformance,
Compound types (교차 타입으로 대체됨),
Auto tupling (구현됐지만 병합되지 않음).

이 구성들이 제거되는 시기는 다양해요. 현재 상태는 다음과 같아요.

전혀 구현되지 않음: DelayedInit, existential types, weak conformance.
-source 3.0-migration 아래에서 지원됨: procedure syntax, class shadowing, symbol literals, auto application, 제한된 형태의 auto tupling.
3.0에서 지원되고 나중에 폐기·단계 제거됨: XML literals, compound types.

변경 (Changes)

이 구성들은 더 규칙적이고 유용하게 만들기 위해 변경되었어요.

Structural Types: 이제 플러그 가능한 구현을 허용해서 유용성이 크게 높아졌어요. 일부 사용 패턴은 기존 상태와 비교해 제한돼요.
Name-based pattern matching: 기존의 문서화되지 않은 스칼라 2 구현이 약간 단순화된 형태로 규정되었어요.
자동 Eta 확장(Automatic Eta expansion): 이제 기대 타입이 없을 때도 보편적으로 수행돼요. 따라서 후위 _ 연산자는 중복이 됐고, 스칼라 3.0 이후에 폐기·제거될 거예요.
Implicit Resolution: implicit 해석 규칙이 더 유용하고 덜 놀랍게 정리되었어요. implicit 범위는 더 이상 패키지 접두사를 포함하지 않도록 제한돼요.

옛 방식 implicit 해석의 대부분 측면은 -source 3.0-migration 아래에서 계속 사용 가능해요. 이 목록의 다른 변경들은 무조건 적용돼요.

새 구성 (New Constructs)

이것들은 언어를 더 강력하거나 쓰기 즐겁게 만드는 추가예요.

Enums는 열거형과 대수적 데이터 타입을 위한 간결한 문법을 제공해요.
Parameter untupling은 튜플 파라미터 구조 분해에 case를 쓰지 않아도 되게 해줘요.
Dependent function types는 의존적 메서드를 의존적 함수 값과 타입으로 일반화해요.
Polymorphic function types는 다형 메서드를 다형 함수 값과 타입으로 일반화해요. 현재 상태: 제안과 병합된 프로토타입 구현이 있지만, 구현이 확정되지는 않았어요(특히 타입 추론 지원이 빠져 있어요).
Kind polymorphism은 타입과 타입 생성자에 동등하게 작동하는 연산자 정의를 허용해요.
@targetName 어노테이션은 다른 언어로 작성된 코드와 상호운용을 더 쉽게 만들고, 이름 충돌을 피하는 데 더 많은 유연성을 줘요.

메타프로그래밍 (Metaprogramming)

다음 구성들은 함께 스칼라의 메타프로그래밍을 새 기반 위에 놓는 것을 목표로 해요. 지금까지 메타프로그래밍은 매크로와, 몇몇 핵심 매크로에 기반한 Shapeless 같은 라이브러리의 조합으로 이루어졌어요. 현재 스칼라 2 매크로 메커니즘은 현재 스칼라 2 컴파일러 위의 얇은 겉장식이라서 취약하고, 많은 경우 스칼라 3로 포팅하는 게 불가능해요.

매크로는 스칼라 2 언어 스펙에 결코 포함되지 않았고 지금까지 -experimental 플래그 아래에서만 사용 가능했다는 점을 주목할 만해요. 이는 매크로의 광범위한 사용을 막지 못했어요.

매크로 사용의 대부분을 포팅할 수 있게 하기 위해, 우리는 아래 나열된 고급 언어 구성들을 실험하고 있어요. 이 설계들은 스칼라 3.0의 나머지 제안 언어 구성들보다 더 잠정적이에요. 최종 릴리스까지 몇 가지 변경이 있을 수 있어요. 메타프로그래밍에 필요한 기능 집합을 안정화하는 것이 우리의 최우선 순위예요.

Match Types는 타입에 대한 계산을 허용해요.
Inline은 그 자체로 몇몇 간단한 매크로의 직관적인 구현을 제공하고, 동시에 복잡한 매크로 구현의 필수 구성 요소예요.
Quotes와 Splices는 통합된 추상화 집합으로 매크로와 스테이징을 표현하는 원칙적인 방법을 제공해요.
Type class derivation은 Shapeless의 Gen 매크로와 다른 기반 라이브러리를 언어 내 구현으로 제공해요. 새 구현은 매크로보다 더 견고하고 효율적이며 쓰기 쉬워요.
By-name context parameters는 Shapeless의 Lazy 매크로를 더 견고한 언어 내 구현으로 제공해요.

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제안된 언어 기능의 분류

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