Diseñando MateScript: un JavaScript de tipado estático para la JVM

Hace tiempo que me interesa el diseño de lenguajes de programación.

No solamente cómo construir compiladores, sino también cómo tomar decisiones sobre la sintaxis, el sistema de tipos y la experiencia de desarrollo.

Por eso decidí comenzar un proyecto experimental: MateScript.

¿Qué es MateScript?

MateScript es un lenguaje inspirado en JavaScript, pero con tipado estático y compilación a bytecode JVM.

JavaScript es uno de los lenguajes más populares del mundo, pero también arrastra varios problemas derivados de sus decisiones históricas.

Por ejemplo:

let age = 42;

age = "hola";

Esto es perfectamente válido.

MateScript buscará detectar estos problemas durante la compilación.

let age = 42;

age = "hola";

Resultado:

Type mismatch: expected Int found String

MateScript intentará mantener las características más atractivas de JavaScript:

• Sintaxis sencilla
• Funciones de primera clase
• Lambdas
• Inferencia de tipos
• Programación funcional
• Objetos

Pero agregando:

• Tipado estático
• Null Safety
• Pattern Matching
• Compilación a bytecode JVM
• Interoperabilidad con Java

¿Por qué no usar TypeScript?

TypeScript es una excelente herramienta.

Sin embargo, sigue dependiendo del ecosistema JavaScript.

El objetivo de MateScript es diferente:

• Compilar directamente a bytecode JVM
• Ejecutarse sin Node.js
• Integrarse con bibliotecas Java
• Aprovechar el rendimiento y madurez de la plataforma JVM

Primeras decisiones de diseño

Variables inmutables por defecto

let name = "Emanuel";

Una variable declarada con let no podrá modificarse.

Para variables mutables utilizaremos:

var counter = 0;

Inferencia de tipos

No será necesario declarar tipos explícitamente.

let age = 42;

El compilador inferirá:

Int

Funciones

La sintaxis será muy similar a JavaScript.

function greet(name: String): String {

    return "Hola " + name;

}

Lambdas

let square = x => x * x;

Null Safety

Los tipos no aceptarán valores nulos por defecto.

let name: String = null;

Error de compilación.

Para permitir nulos:

let name: String?;

Y acá podemos hacer algo bastante elegante, podemos hacer que los tipos tengan alias por lo tanto : 

String? va a ser -> Optional<String> 

Ahora bien, como hago Optinal<T> , acá podemos utilizar el camino que usa Typescript union de tipos : T|Null y podemos hacer que Null sea un object como Scala. Y no vamos a tener nulos en nuestro lenguaje. 

¿Por qué la JVM?

La JVM es una de las plataformas más maduras de la industria.

• Proporciona:
• Garbage Collector
• JIT Compiler
• Ecosistema enorme
• Bibliotecas maduras
• Herramientas de monitoreo

En lugar de construir una máquina virtual propia, MateScript aprovechará toda esa infraestructura.

¿Qué sigue?

En los próximos artículos comenzaremos la implementación de MateScript.

El primer paso será construir una gramática utilizando ANTLR capaz de reconocer programas simples como:

let name = "Emanuel";

print(name);

A partir de allí iremos avanzando gradualmente hacia un compilador completo capaz de generar bytecode JVM.

La meta no es crear el próximo Kotlin. La meta es aprender cómo se construyen realmente los lenguajes de programación.