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Flix: un lenguaje de programación orientado a efectos

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De Beta

El sitio oficial del lenguaje nos dice:

Flix es un lenguaje de programación funcional, imperativo y lógico, basado en principios y orientado a los efectos, desarrollado en la Universidad de Aarhus y por una comunidad de colaboradores de código abierto .

Los sistemas de efectos representan la siguiente gran evolución en los lenguajes de programación de tipado estático. Al modelar explícitamente los efectos secundarios, la programación orientada a efectos fomenta la modularidad y facilita el razonamiento del programa.

Los efectos y manejadores definidos por el usuario permiten a los programadores implementar sus propias estructuras de control.

A todo esto, ¿Qué es la programación orientada a efectos?

Flix y la programación orientada a efectos

La programación orientada a efectos (Effect-Driven Programming o gestión de efectos algebraicos) es un paradigma de programación que busca controlar y modelar de forma explícita los efectos secundarios de un programa, como si fueran tipos de datos comunes.

A diferencia de la programación imperativa tradicional (donde los efectos secundarios como modificar una variable global, escribir en disco o hacer una petición HTTP ocurren de forma libre y oculta), este enfoque los separa de la lógica pura del negocio.

Algunas características del lenguaje Flix:

  • Funciona con Java (con la JVM). 
  • Incluye tipos de datos algebraicos y coincidencia de patrones (pattern matching), registros extensibles, rasgos, tipos de orden superior, tipos y efectos asociados, concurrencia estructurada, entre otras cosas. 
  • Soporte a tuplas y registros. 
  • Efectos polimórficos. 
  • Efectos algebraicos. 
  • Efectos de biblioteca. 
  • Mutación local basada en la región. 
  • Estructuras mutables. 
  • Reflexión de pureza. 
  • Paralelismo y concurrencia estructurada. 
  • Rasgos, tipos de clase superior y tipos asociados. 
  • Efectos asociados. 
  • Etc.

Flix vs otros lenguajes

Flix es un lenguaje de programación funcional, lógico e imperativo basado en principios, se inspira en OCaml y Haskell, con ideas de Rust y Scala. Flix se parece a Scala, pero su sistema de tipos se basa en Hindley-Milner, que admite la inferencia completa de tipos.

Se compila a código de bytes JVM eficiente, se ejecuta en la Máquina Virtual de Java y admite la eliminación completa de llamadas recursivas. Flix es interoperable con Java y puede usar clases y métodos de la JVM. Por lo tanto, todo el ecosistema Java está disponible desde Flix.

Instalando el lenguaje

Verificamos la versión de Java, necesitas al menos la versión 21.

$ java -version

Se recomienda tener la siguiente extensión de Visual Studio Code: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=flix.flix

Una vez instalado, crearemos un proyecto ``proyecto-flix`` y abrimos Visual Studio Code: 

$ mkdir proyecto-flix
$ cd proyecto-flix
$ code .

Crearemos un archivo llamado ``Main.flix``, como se puede ver el código se parece al de un programa Scala: 

def main(): Unit \ IO = 
    println("Hola, mundo!")

Al abrir Visual Studio Code comenzará la compilación.

Si la compilación (y ejecución) es correcta, entonces veremos esto en la consola: 

Hola, mundo!

El compilador puede presentar ciertos issues como este: 

#lix>        
# An unexpected error has been detected by the Flix compiler:
#
#   Unexpected illegal effect set on entry point (Prelude.flix:141:24)
#
# This is a bug in the Flix compiler. Please report it here:
#
# https://github.com/flix/flix/issues
#
# -- Flix Compiler --
#
# Flix Version : 0.78.0
#   incremental: All
#
# -- Java Virtual Machine --
#
# JVM Version  : 21.0.1 (2023-10-17)
# JVM Vendor   : Oracle Corporation
# JAVA_HOME    : C:\Java\jdk-21
# System       : Windows 10 (10.0)
#
# -- Stack Trace --
ca.uwaterloo.flix.util.InternalCompilerException: Unexpected illegal effect set on entry point (Prelude.flix:141:24)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Lowering$.wrapDefWithDefaultHandlers(Lowering.scala:875)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Lowering$.lowerDef(Lowering.scala:106)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$4(Specialization.scala:330)
        at scala.runtime.java8.JFunction0$mcV$sp.apply(JFunction0$mcV$sp.scala:18)
        at ca.uwaterloo.flix.api.Flix.profile(Flix.scala:159)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$3(Specialization.scala:325)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$3$adapted(Specialization.scala:324)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parMap$2(ParOps.scala:56)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parMap$2$adapted(ParOps.scala:56)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parFold$2(ParOps.scala:232)
        at java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1144)
        at java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:642)
        at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:1583)


Unexpected illegal effect set on entry point (Prelude.flix:141:24)ca.uwaterloo.flix.util.InternalCompilerException: Unexpected illegal effect set on entry point (Prelude.flix:141:24)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Lowering$.wrapDefWithDefaultHandlers(Lowering.scala:875)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Lowering$.lowerDef(Lowering.scala:106)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$4(Specialization.scala:330)
        at scala.runtime.java8.JFunction0$mcV$sp.apply(JFunction0$mcV$sp.scala:18)
        at ca.uwaterloo.flix.api.Flix.profile(Flix.scala:159)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$3(Specialization.scala:325)
        at ca.uwaterloo.flix.language.phase.monomorph.Specialization$.$anonfun$run$3$adapted(Specialization.scala:324)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parMap$2(ParOps.scala:56)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parMap$2$adapted(ParOps.scala:56)
        at ca.uwaterloo.flix.util.ParOps$.$anonfun$parFold$2(ParOps.scala:232)
        at java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1144)
        at java.base/java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:642)
        at java.base/java.lang.Thread.run(Thread.java:1583)

Para resolverlo deberás probar el programa con un JDK 17.

Enlaces:

https://flix.dev/
https://effectorientedprogramming.com/
https://en.wikipedia.org/wiki/Effect_system
https://effekt-lang.org/
https://doc.flix.dev/getting-started.html
https://neovim.io/
https://en.wikipedia.org/wiki/Flix_(programming_language)
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