歴史から学ぶScalaの型消去

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1. 歴史から学ぶ
   Scalaの型消去
   @ 市 ヶ ⾕ G e e k ★ N i g h t # 1 2 S c a l a M a t s u r i の 余 韻 ト ー ク
   〜 祭 り の 余 熱 〜
   @yoshinorikadota
   biblichor
   

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2. 背景
   Scalaの
   型消去
   ⾟い…？
   

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3. n 原始
   n 近世
   n 近代
   n 現代
   ジェネリクスの歴史
   

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4. 原始時代：ジェネリクスの誕⽣
   n 1998年、オダスキー先⽣らによりGeneric Java Language
   Extension誕⽣
   n 2003年、J2SE5.0よりJavaにジェネリクスが導⼊
   n JVMへのコンパイル時、バイトコードに型情報を残さないことで
   1.4以前との「バイナリ互換性」を担保することを選択
   cf. Java Generics and Collections, Chapter 5
   Java implements generics via erasure, which
   ensures that legacy and generic versions usually
   generate identical class files, save for some
   auxiliary information about types. It is possible to
   replace a legacy class file by a generic class file
   without changing, or even recompiling, any client
   code; this is called binary compatibility.
   

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5. 原始時代：ジェネリクスの誕⽣
   n 1998年、オダスキー先⽣らによりGeneric Java Language
   Extension誕⽣
   n 2003年、J2SE5.0よりJavaにジェネリクスが導⼊
   n JVMへのコンパイル時、バイトコードに型情報を残さないことで
   1.4以前との「バイナリ互換性」を担保することを選択
   cf. Java Generics and Collections, Chapter 5
   Java implements generics via erasure, which
   ensures that legacy and generic versions usually
   generate identical class files, save for some
   auxiliary information about types. It is possible to
   replace a legacy class file by a generic class file
   without changing, or even recompiling, any client
   code; this is called binary compatibility.
   Write once, run anywhere!!
   

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6. 原始時代：Javaにおける型消去
   n 当時の仕様は「GJ Specification」として今も公開
   （どこかで⾒たことあるような…）
   cf. GJ Specification http://homepages.inf.ed.ac.uk/wadler/gj/Documents/
   

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7. 近世：Scalaにおける「ジェネリクス」
   n 2003年、Scalaがリリース。Javaのジェネリクスの限界を、
   Scalaでは克服
   n 例：Javaのジェネリクスでは型パラメータは共変／反変ではない
   cf. じゅんいち☆かとうの技術日誌 http://d.hatena.ne.jp/j5ik2o/20101106/1289028031
   public interface Animal {
   }
   public class Dog implements Animal{
   }
   public class App {
   public static void main(String[] args) {
   ArrayList animals = new ArrayList(); // Error!
   ArrayList extends Animal> animals = new ArrayList();
   }
   }
   

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8. 近世：Scalaにおける「ジェネリクス」
   n ScalaのParametered typeは共変／反変
   cf. じゅんいち☆かとうの技術日誌 http://d.hatena.ne.jp/j5ik2o/20101106/1289028031
   scala> trait Animal
   defined trait Animal
   scala> class Dog extends Animal
   defined class Dog
   scala> val dogs = List(new Dog)
   dogs: List[Dog] = List(Dog@51da6868)
   scala> val animals:List[Animal] = dogs
   animals: List[Animal] = List(Dog@51da6868)
   

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9. 近世：Scalaにおける「ジェネリクス」
   n 型消去に関しては消去することを「選びとって」いる
   scala> def isIntIntMap(x: Any) = x match {
   | case m: Map[Int, Int] => true
   | case _ => false
   | }
   :15: warning: non-variable type argument Int in type pattern
   scala.collection.immutable.Map[Int,Int] (the underlying of Map[Int,Int]) is unchecked
   case m: Map[Int, Int] => true
   ^
   isIntIntMap: (x: Any)Boolean
   scala> isIntIntMap(Map(1 -> 1))
   res1: Boolean = true
   scala> isIntIntMap(Map("abc" -> "abc"))
   res2: Boolean = true
   cf. 「Scalaスケーラブルプログラミング」第15章
   

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10. ちなみに：オダスキー先⽣の考え
    n ”I like type erasure!“ @ Scala Days 2012
    cf. https://skillsmatter.com/skillscasts/3297-scala-days-closing-remarks
    

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11. 近代：Manifestの登場
    n 2008年、Scala 2.7より、Manifestが登場
    def foo[T](x: List[T])(implicit m: Manifest[T]) = {
    if (m <:< manifest[String])
    println("Hey, this list is full of strings")
    else
    println("Non-stringy list")
    }
    foo(List("one", "two")) // Hey, this list is full of strings
    foo(List(1, 2)) // Non-stringy list
    foo(List("one", 2)) // Non-stringy list
    cf. http://stackoverflow.com/questions/3213510/what-is-a-manifest-in-scala-and-when-do-you-need-it
    

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12. 現代：ClassTag/TypeTag/WeakTypeTagの登場
    n 2013年、Scala 2.10リリース。
    ClassTag/TypeTag/WeakTypeTagが登場
    def foo[A : TypeTag](xs: List[A]) = {
    typeOf[A] match {
    case t if t =:= typeOf[String]
    => println("Hey, this list is full of strings")
    case _
    => println("Non-stringy list")
    }
    }
    foo(List("one", "two")) // Hey, this list is full of strings
    foo(List(1, 2)) // Non-stringy list
    foo(List("one", 2)) // Non-stringy list
    

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13. 現代：ClassTag/TypeTag/WeakTypeTagの登場
    cf. https://skillsmatter.com/skillscasts/3297-scala-days-closing-remarks
    

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14. ちなみに：Scalaの「型消去」に関するSpecification
    n 2017年現在、Scala2.11におけるSpecification
    

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15. まとめ
    n 前提として、デメリットのない選択は存在しな
    い（デメリットがなければ選択ですらない）
    n 「型消去」という仕様は、ScalaがJVM資産の
    活⽤やその実⾏パフォーマンスといった⼤きな
    メリットを得るため、⼩さなデメリットを戦略
    的に選び取った所産
    n また、デメリットを最⼩限にするための⼿当も
    ⽤意している
    n Scalaの特性を活かした開発をするために、こ
    のような⽂脈を理解しておこう（＝「歴史から
    学ぶ」）
    

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