概述

Scala 3 基于 Scala 2 实现了很多语言上的更改与增强。这篇参考文档中，我们论述了设计上的决策以及 Scala 3 与 Scala 2 的重要区别。

目标

语言的重设计以三个主要目标为指导：

• 巩固 Scala 的基础。使完整的编程语言与 DOT calculus 上的基础工作兼容，并应用从此工作中得到的经验。
• 使 Scala 更安全易用。Tame 像 implicit 这样强大结构，以提供更温和的学习曲线。去除 wart 和 puzzler。
• 进一步改善 Scala 语言结构的一致性和表达能力。

与这些目标对应的，语言变化分为七类：(1) 巩固基础的核心结构，(2)简化和(3)限制，使得语言更安全易用，(4)减少结构使得语言更小更规则， (5)改变结构以消除 wart，增加一致性和可用性，(6)增加结构以填补空白和提高表现力，(7)一种新的、principled 的元编程替换掉 Scala 2 实验宏。

必要基础

这些结构直接 model 了 DOT、高阶类型和隐式解析的 SI calculus。

• 交集类型，替代了复合类型，
• 并集类型，
• 类型 Lambda，替代了使用结构类型和类型投影的编码，
• Context 函数，提供对 given 参数的抽象。

简化

这些结构取代了现有结构，目的是让语言更简单易用，并促进代码样式的一致性。

• Trait 参数用更通用的结构替代了早期初始化器。
• Given instances 替代了隐式对象和隐式 def，更关注意图而非机制。
• Using clauses 替代了隐式参数，避免了它们的歧义。
• 扩展方法用更简单清晰的机制替代了隐式类。
• 不透明类型别名替代了值类的大多数用途，并确保不进行装箱。
• 顶层定义替代了包对象，减少样板代码。
• Export clauses 提供了一种简单而通用的机制实现组合， 它可以替代之前包对象继承类的 facade 模式。
• 可变参数拼接现在在函数中使用 xs* 替代 xs: _* 和 xs @ _*，
• Universal apply methods允许使用简单的函数调用语法而无需 new 表达式创建对象。 new 表达式作为 creator application 无法使用时的备选方案保留。

除了[早期初始化器]](/docs/reference/dropped-features/early-initializers.html)和旧式可变参数模式外，其他被取代的结构在 Scala 3.0 中仍然可用。 计划是弃用并在未来逐步淘汰它们。

值类（被不透明类型别名取代）是一个例外。目前我们没有计划弃用值类，因为如果 JVM 按照 Project Valhalla 中的计划原生支持了它们，我们可能会用更通用的形式将它们带回 Scala。

限制

为了使语言更加安全，这些结构受到更多限制。

• 隐式转换：现在只有一种方式定义隐式转换，并且潜在的意外转换需要 language import。
• Given 导入：现在需要一种特殊形式的 import 导入隐式，使得导入清晰可见。
• 类型投影：现在只有类可以作为类型投影的前缀。抽象类型上的类型投影是 unsound 的，所以不再受支持。
• Multiversal Equality：实现一个“opt-in”方案排除 == 和 != 的无意义比较。
• 中缀：使得方法应用语法在 code base 之间保持一致。

无限制的隐式转换在 Scala 3.0 中仍然可用，但即将被弃用并删除。上述列表中其他结构的无限制版本仅在 -source 3.0-migration 下可用。

被弃用的结构

这些结构被建议在没有新的结构作为替代品的情况下删除。放弃这些结构的目的是简化语言和实现。

• 延迟初始化，
• 存在类型，
• 过程语法，
• 类遮蔽，
• XML 字面量，
• Symbol 字面量，
• 自动应用，
• 弱一致性，
• 组合类型（被交集类型替代），
• 自动元组化 （已实现，但尚未合并）。

删除这些结构的时间各不相同。当前状态为：

• 完全未实现：
  • 延迟初始化，存在类型，弱一致性。
• -source 3.0-migration 下支持：
  • 过程语法，类遮蔽，Symbol 字面量，自动应用，受限形式的自动元组化。
• 在 3.0 中支持，将被弃用并逐步淘汰：
  • XML 字面量，组合类型。

更改

这些结构发生了变化，现在它们更加规则且实用。

• 结构类型：现在它们允许插入实现，大大提高了它们的实用性。与现在的实现相比，一些用例受到限制。
• 基于名称的模式匹配：现有的无文档的 Scala 2 实现使用稍简化的形式编码。
• 自动 Eta 扩展：现在 Eta 扩展也会在没有预期类型的时候一致地执行。 因此 _ 后缀运算现在是多余的。它将在 Scala 3.0 之后被弃用并删除。
• 隐式解析：隐式解析规则已被清理，现在更易用、更符合直觉。隐式作用域被限制，不再包含包前缀，

旧式隐式解析的大多数部分在 -source 3.0-migration 下依然可用。此列表中的其他更改被无条件应用。

新结构

这些结构是对语言的补充，使其更强大易用。

• 枚举为 enumeration 和代数数据类型（Algebraic Data Type）提供了简洁的语法。
• 参数解元组避免了需要用 case 解构元组参数的情况。
• 依赖函数类型将依赖方法类推到依赖函数值和类型。
• 多态函数类型将多态方法类推到多态函数值和类型。 当前状态：有一个提案和一个已经合并的原型实现，但实现尚未最终确定（非常缺乏类型推导支持）。
• Kind 多态允许定义同时能在类型和类型构造器上工作的操作符。
• @targetName 注解使其更容易与用其他语言编写的代码进行互操作， 并为了避免名称冲突提供了更大的灵活性。

元编程

下面的结构目标在于让 Scala 元编程基于新的基础。到目前位置，Scala 元编程是基于宏和像 Shapeless 这样的库的组合实现的，而 Shapeless 又基于一些关键宏。现在 Scala 2 的宏机制是 a thin veneer on top the current Scala 2 compiler， 这使得它们很脆弱，并且难以移植到 Scala 3。

值得注意的是，Scala 2 语言规范中从未包括宏， 到目前为止宏只在 -experimental 标识下可用。但这没有阻止它被广泛使用。

为了能够移植宏的大部分功能，我们正在实验下面列出的高级语言结构。这些设计比 Scala 3.0 的其他语言结构更具临时性。 在最终发布前仍可能有一些更改。稳定的元编程所需的特性集是我们的首要目标。

• 匹配类型允许对类型进行计算。
• 内联本身提供了一些简单宏的简易实现，同时也是实现复杂宏的必要构造块。
• 引用和拼接提供了一种用统一的抽象集表示宏和 staging 的规则的方法。
• Type class 推导提供了 Shapeless 以及其他基础库中 Gen 宏的语言内置实现。 新的实现比宏更健壮、更高效、更易用。
• 按名上下文参数提供 Shapeless 中的 Lazy 宏的更健壮的语言内置实现。

另请参见

计划中的语言特性分类是本页的扩展版本， 它添加了每个语言结构的状态（即作为 Scala 3 一部分的相对重要性，以及选择它的相对紧迫程度）和预期迁移成本。

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