내장 도메인 특화 언어

이번 장에서는 하스켈에서 자주 볼 수 있는 패턴 중 하나인 "내장 도메인 특화 언어(Embedded Domain Specific Languages, 줄여서 EDSLs)"를 만들어 보겠습니다.

도메인 특화 언어(Domain Specific Languages)는 특정 도메인에 맞춰 특화된 프로그래밍 언어입니다. 반대로, 일반적인 프로그래밍 언어는 여러 도메인에서 잘 동작하도록 만들어져 있습니다.

DLS의 예로는 다음과 같은 것들이 있습니다:

make - 빌드 시스템을 정의하는 데 사용됩니다.
DOT - 그래프를 정의하는 데 사용됩니다.
Sed - 텍스트 변환을 정의하는 데 사용됩니다.
CSS - 스타일링을 정의하는 데 사용됩니다.
HTML - 웹 페이지를 정의하는 데 사용됩니다.

내장 도메인 특화 언어(EDSL)는 다른 프로그래밍 언어에 내장된 작은 언어입니다. EDSL로 작성된 프로그램은 해당 프로그래밍 언어에서 유효한 프로그램입니다.

예를 들어, 우리가 지금까지 작성한 HTML 라이브러리도 EDSL이라고 할 수 있습니다. 이 라이브러리는 (HTML 문자열을 반환하여) 웹 페이지를 만드는 데 사용되며, 유효한 하스켈 코드입니다!

하스켈에서는 도메인에 특화된 로직을 표현하기 위해 EDSL을 자주 만들고 사용합니다. 예를들면 동시성, 커맨드 라인 옵션 파싱, JSON, HTML, 빌드 시스템 작성, 테스트 작성 등을 위한 EDSL을 가지고 있습니다.

이런 특화된 언어는 특정 문제를 간결하고 (그리고 종종 안전하게) 해결할 수 있기 때문에 유용합니다. 또한 문법 강조, 호스트 언어의 다양한 도구 등과 같은 언어의 모든 기능을 사용할 수 있습니다.

하지만 EDSL을 만들 때 호스트 언어의 문법과 의미론과 같은 규칙을 준수해야 하는 단점이 있습니다.

몇몇 언어는 이러한 단점을 해결하기 위해 매크로나 언어 확장 기능과 같은 메타 프로그래밍 기능을 제공합니다. 하스켈도 이와 같은 기능을 제공하지만, 많은 EDSLs에서는 이러한 기능이 필요하지 않을 정도로 충분히 표현력이 있고 간결합니다.

대신, 많은 하스켈 EDSL은 조합자 패턴(combinator pattern) 이라는 것을 주로 사용합니다. 이 패턴에서는 원시(primitive) 와 조합자(combinator) 를 정의합니다. 원시는 언어의 기본적인 구성 요소이고, 조합자는 원시를 조합하여 더 복잡한 구조를 만드는 함수입니다.

지금까지 작성한 HTML EDSL에서 원시는 html_, title_ 등의 함수입니다. 이 함수들은 단일 HTML 노드를 생성하는 데 사용되며, 다른 생성된 노드를 입력으로 전달하고 <> 함수를 사용하여 더 복잡한 구조를 만듭니다.

우리의 HTML EDSL을 개선할 수 있는 몇 가지 방법이 있습니다:

하스켈의 타입 시스템을 사용하여 유효한 HTML만 생성할 수 있도록 할 수 있습니다. 예를 들어, <head> 노드 없이 <title> 노드를 생성하지 못하게 하거나, 사용자 콘텐츠에 특수 문자를 포함할 수 있으며, 사용자가 유효하지 않은 작업을 시도할 때 타입 오류를 발생시킬 수 있습니다.
HTML EDSL을 모듈로 만들어서 다른 모듈에서 재사용할 수 있도록 할 수 있습니다.

이후 섹션에서는 커스텀 타입을 정의하고 모듈을 사용하여 오류를 줄이는 방법을 살펴보고, 하스켈의 연결 리스트에 대해 살펴보겠습니다.