Scala 3 參考文件

目標

語言重新設計受到三個主要目標的指導

• 強化 Scala 的基礎。讓完整的程式語言與 DOT 微積分 的基礎工作相容，並套用從該工作中學到的教訓。
• 讓 Scala 更容易、更安全地使用。馴服強大的建構，例如隱含，以提供更平緩的學習曲線。移除缺陷和難題。
• 進一步改善 Scala 語言建構的一致性和表達性。

根據這些目標，語言變更分為七類：(1) 強化基礎的核心建構，(2) 簡化和 (3) 限制，讓語言更易於使用且更安全，(4) 已刪除的建構，讓語言更精簡且更規律，(5) 已變更的建構，移除缺陷並增加一致性和可用性，(6) 新的建構，填補空白並增加表達性，(7) 一個新的、有原則的元程式設計方法，取代 Scala 2 實驗性巨集。

必要的基礎

這些新的建構直接建構 DOT、高階類型和 隱含解析的 SI 微積分 的核心功能。

• 交集類型，取代複合類型，
• 聯合類型,
• 類型 lambda，取代使用結構類型和類型投影的編碼。
• 內容函數，提供對給定參數的抽象。

簡化

這些結構取代現有結構，目的是讓語言更安全、更易於使用，並促進程式碼樣式的統一性。

• 特質參數 以更通用的有用結構取代早期初始化器。
• 給定實例 取代隱式物件和 def，專注於意圖而非機制。
• using 子句 取代隱式參數，避免其模稜兩可性。
• 擴充方法 以更清晰、更簡單的機制取代隱式類別。
• 不透明類型別名 取代大多數值類別的用途，同時保證沒有封裝。
• 頂層定義 取代套件物件，捨棄語法樣板。
• 匯出子句 提供一種簡單且通用的方式來表達聚合，這可以取代套件物件繼承自類別的先前外觀模式。
• 變數參數拼接 現在在函數參數和模式中使用 xs* 形式，而不是 xs: _* 和 xs @ _*，
• 通用套用方法 允許使用簡單的函數呼叫語法，而不是 new 表達式。new 表達式作為備用方案保留，用於無法使用建立應用程式的案例。

除了早期初始化器 和舊式變數參數模式之外，所有取代的結構在 Scala 3.0 中仍然可用。計畫是將它們標示為過時並在稍後階段淘汰。

值類別（已由不透明類型別名取代）是一個特例。目前沒有棄用值類別的計畫，因為如果 JVM 原生支援值類別，我們可能會以更通用的形式將其帶回，就像 專案 Valhalla 所計畫的那樣。

限制

這些結構受到限制，以提升語言安全性。

• 隱式轉換：僅有一種方式可以定義隱式轉換，而不是許多方式，而且潛在令人驚訝的隱式轉換需要語言匯入。
• 已給予匯入：隱式現在需要特殊形式的匯入，以使匯入清楚可見。
• 類型投影：只有類別可以用作類型投影 C#A 的前置 C。不再支援抽象類型上的類型投影，因為它不健全。
• 多重世界等式：實作「選擇加入」方案，以排除使用 == 和 != 進行無意義的比較。
• 中置：讓方法應用程式碼在所有程式碼庫中一致。

不受限制的隱式轉換在 Scala 3.0 中仍然可用，但稍後將會棄用並移除。上述清單中其他結構的不受限制版本僅在 -source 3.0-migration 下可用。

已移除的結構

建議移除這些結構，而沒有新的結構取代它們。移除這些結構的動機是簡化語言及其實作。

• DelayedInit,
• 存在類型,
• 程序語法,
• 類別遮蔽,
• XML 文字,
• 符號文字,
• 自動應用,
• 弱一致性,
• 複合類型（已由 相交類型 取代）
• 自動元組化（已實作，但尚未合併）

這些結構的棄用日期各不相同。目前狀態為

• 尚未實作
  • DelayedInit、存在類型、弱一致性。
• 在 -source 3.0-migration 下支援
  • 程序語法、類別陰影、符號文字、自動應用、受限形式的自動元組化。
• 在 3.0 中支援，稍後會標示為不建議使用並逐步淘汰
  • XML 文字、複合類型。

變更

這些結構已進行變更，以使其更常規且更實用。

• 結構類型：現在允許可插入的實作，大幅提高其實用性。與現狀相比，有些用法模式受到限制。
• 基於名稱的模式比對：現有的未記錄 Scala 2 實作已以略微簡化的形式編纂。
• 自動 Eta 展開：Eta 展開現在普遍執行，即使沒有預期的類型。因此，後綴 _ 算子變得多餘。它將在 Scala 3.0 之後標示為不建議使用並棄用。
• 隱式解析：隱式解析規則已清理，使其更實用且更不容易令人意外。隱式範圍已限制，不再包含套件字首。

舊式隱式解析的大部分面向在 -source 3.0-migration 下仍可用。此清單中的其他變更會無條件套用。

新結構

這些是讓語言更強大或更易於使用的新增功能。

• 列舉提供簡潔的語法，用於列舉和代數資料類型。
• 參數解組避免在元組參數解構中使用 case。
• 依賴函數類型將依賴方法概括為依賴函數值和類型。
• 多態函數類型將多態方法概括為多態函數值和類型。當前狀態：有一個建議和一個已合併的原型實作，但實作尚未完成（特別是缺少類型推論支援）。
• 種類多態允許定義在類型和類型建構函數上運作的運算子。
• @targetName 註解讓與以其他語言編寫的程式碼互動變得更簡單，並提供更多彈性來避免名稱衝突。

元程式設計

以下結構共同旨在將 Scala 中的元程式設計置於新基礎上。到目前為止，元程式設計是透過巨集和函式庫（例如 Shapeless）的組合來實現的，而這些函式庫又是基於一些關鍵巨集。目前的 Scala 2 巨集機制是在目前的 Scala 2 編譯器上的一層薄貼面，這使得它們脆弱且在許多情況下無法移植到 Scala 3。

值得注意的是，巨集從未包含在 Scala 2 語言規範 中，到目前為止僅在 -experimental 標記下提供。這並未阻止它們廣泛使用。

為了能夠移植巨集的大部分用途，我們正在嘗試使用下面列出的進階語言結構。這些設計比 Scala 3.0 提議的其他語言結構更具暫時性。在最終版本之前可能仍有一些變更。穩定元程式設計所需的特性集是我們的首要任務。

• 比對類型允許在類型上進行運算。
• Inline 本身提供一些簡單巨集的直接實作，同時也是實作複雜巨集的基本建構模組。
• 引號和拼接 提供一個有原則的方式來表達巨集和分段，並使用一組統一的抽象。
• 類型類別推導 提供 Shapeless 和其他基礎函式庫中 Gen 巨集的語言內實作。新的實作比巨集更強健、更有效率且更易於使用。
• 依名稱而定的內容參數 提供 Shapeless 中 Lazy 巨集更強健的語言內實作。

另請參閱

建議語言功能的分類 是此頁面的擴充版本，增加了狀態（即成為 Scala 3 的相對重要性，以及決定此狀態的相對急迫性）和每種語言建構的預期遷移成本。