言語概要¶

Onion は、外部の雑なデータを検査済みで可逆な道具に変えるための静的型付き言語です。 JVM 上で動き、Java を直接呼べます。

Java・Kotlin・Scala を書いたことがあれば、このページの大半は見慣れたものに感じるはずです ——クラス、インターフェース、ジェネリクス、ラムダは期待どおりに動きます。そこは手早く済ませて、違う部分に進めるように書いてあります。

Onion は何のための言語か¶

多くの言語は、境界——ログの1行、JSON のボディ、コマンドライン引数——で String を渡してきて、あとは自分でやってくれ、と言います。Onion はその境界を一度だけ記述することを求め、読み取り・書き戻し・失敗の報告・CLI をその記述から導出します。

record Access(ip: String, method: String, path: String, status: Int)
  shape common = re"(\S+) (\w+) (\S+) (\d+)"

val each = file"access.log".eachLine(Access::common())
val rows = Outcome::values(each)      // 読めた行
val bad  = Outcome::defects(each)     // 読めなかった行、行番号つき

1000行のログに5行の壊れた行があれば、995行と読めなかった5行の両方が手に入ります。たいていの道具は995行を返し、残り5行が存在したことすら伝えません。

この考え方は Shape で扱います。以降はその土台となる普通の言語機能です。

設計目標¶

正直な境界 — 外部データの読み取り失敗は、どこで何が起きたかを持つ値になる
静的型安全 — 簡潔さを保ったままコンパイル時にエラーを検出
Javaとの相互運用 — ラッパー無しで任意の Java ライブラリを使える
ビルド時に検査 — law / example 句はコンパイル中に実行される
JVMのパフォーマンス — 成熟したランタイム、別途VMの導入が不要

主な特徴¶

静的型付き¶

すべての変数と式にコンパイル時に型が決まります：

val name = "Alice"    // String と推論
val age: Int = 30
val scores = [95, 87, 91]   // List[Int] と推論される

型の種類： - プリミティブ型：Int、Long、Double、Float、Boolean、Byte、Short、Char - 参照型：クラス・インターフェース - 配列型：Type[] - Null型：null 値の特別な扱い - ボトム型：値を返さない式のための Nothing

オブジェクト指向¶

クラス、継承、インターフェースを完全サポートします：

class Animal {
  val name: String

  public:
    def this(n: String) {
      this.name = n
    }

    def speak: String = "Some sound"
}

class Dog extends Animal {
  public:
    def this(n: String): (n) { }

    def speak: String = "Woof!"
}

関数型の要素¶

ラムダ式とクロージャも使えます：

val double = (x: Int) -> x * 2

def makeCounter(): () -> Int {
  var count: Int = 0
  return () -> {
    count = count + 1
    return count;
  };
}

JVMターゲット¶

Onion は JVM バイトコードに直接コンパイルされます：

コンパイルされた .class ファイルは標準的な JVM クラスです
Java のクラスと一緒に JAR にまとめられます
JVM の性能特性を引き継ぎます
Java エコシステム全体にアクセスできます

Javaとの相互運用¶

Java へ直接、シームレスにアクセスできます：

import {
  java.util.ArrayList;
  java.util.HashMap;
  javax.swing.JFrame;
}

val list: ArrayList[String] = new ArrayList[String]()
val map: HashMap[String, String] = new HashMap[String, String]()
val window: JFrame = new JFrame("Title")

ポイント： - import { } で Java のクラスをインポートする - new で Java のオブジェクトを生成する - Java のメソッドを普通に呼び出せる - Java のインターフェースを実装できる - Java のクラスを継承できる - 静的メソッドへのアクセスには :: を使う

コンパイルモデル¶

ソースファイル (.on)
    ↓
[構文解析] JavaCC → 型なしAST
    ↓
[書き換え] 正規化
    ↓
[型検査] 型推論・検証 → 型付きAST
    ↓
[コード生成] ASM → .class ファイル

実行方法は3種類： - onionc — .class ファイルにコンパイル - onion — インメモリでコンパイルしてすぐ実行 - Shell — インタラクティブREPL

構文のハイライト¶

`val` / `var` によるフィールド¶

フィールドは val（不変）または var（可変）で宣言し、this.field でアクセスします：

class Counter {
  var count: Int

  public:
    def increment {
      this.count = this.count + 1
    }
}

`:` による型注釈¶

型はコロンの後に指定します。ローカル宣言は初期化子があれば型を省略できます：

val variable: Type = value
val inferred = value
def method(param: Type): ReturnType { }

`::` による静的アクセス¶

静的メソッド・静的フィールドには :: を使います：

println("Hello")
Math::random()
System::out.println("Java style")

デフォルトの静的インポートにより、一部のクラスメンバーは :: なしで使えます（例えば onion.IO の println("Hello")）。このデフォルトの集合は意図的に狭く、純粋なヘルパー群とコンソール用の例外である onion.IO だけに絞られています——そのため副作用のある行は見た目にも副作用があるとわかります。Files::readText、Http::get、DateTime::now、System::exit は修飾して書くか、import { onion.Files::* }（クラス全体）や import { java.lang.System::exit } （メンバー1つ）で明示的にインポートする必要があります。一覧は src/main/resources/onion/default-static-imports.txt にあります。

`as` による型キャスト¶

キャスト式には as 演算子を使います：

val x: Double = 3.14
val y: Int = (x as Int)  // Int にキャスト

val obj: Object = "string"
val str: String = (obj as String)  // String にキャスト

`select` によるパターンマッチング¶

switch 風のパターンマッチングです：

select value {
  case 1, 2, 3:
    println("Small")
  case 4, 5, 6:
    println("Medium")
  else:
    println("Large")
}

Javaとの主な違い¶

機能	Java	Onion
フィールド宣言	`Type field`	`val/var field: Type`
変数宣言	`Type variable`	`val/var variable[: Type] = value`
静的アクセス	`Class.method()`	`Class::method()`
型キャスト	`(Type) value`	`value as Type`
パターンマッチング	`switch`	`select`
リスト追加	`list.add(x)`	`list << x`

現在の制限¶

README に記載のとおり:

堅牢性 - コンパイラは、変異ファザー・クラッシュ再現コーパス・コード生成正当性テストによって「クラッシュしない／誤コンパイルしない」基準を維持しています。もしクラッシュや誤コンパイルに遭遇したら、最小の再現例を報告してください
消去ジェネリクス - reified 型情報はなし。型引数は不変（変性やワイルドカードはなし）
末尾呼び出し最適化 - 直接自己再帰と相互自己再帰をカバー。一般的な継続渡しスタイルは対象外
診断 - 一部のエラーは理想よりパイプラインの後半で報告される

run/ ディレクトリの例は、コンパイルおよび実行が正しく動作することを確認済みです。

次のステップ¶

基本構文 - 構文の基礎を学ぶ
クラスとオブジェクト - オブジェクト指向プログラミング
Javaとの相互運用 - Javaライブラリの活用