스칼라 vs 클로저: JVM 기반 함수형 프로그래밍 언어 비교 🚀

안녕, 친구들! 오늘은 정말 흥미진진한 주제로 찾아왔어. 바로 JVM(Java Virtual Machine) 기반의 두 가지 멋진 함수형 프로그래밍 언어, 스칼라와 클로저에 대해 깊이 파헤쳐볼 거야. 😎 이 두 언어는 각자의 매력과 특징을 가지고 있어서, 프로그래머들 사이에서 꽤나 인기 있지. 그럼 우리 함께 이 두 언어의 세계로 빠져볼까?

1. 함수형 프로그래밍이 뭐길래? 🤔

자, 본격적으로 스칼라와 클로저를 비교하기 전에, 우리가 왜 이런 언어들에 관심을 가져야 하는지 알아볼 필요가 있어. 그 이유는 바로 이 언어들이 '함수형 프로그래밍'이라는 패러다임을 따르고 있기 때문이야.

함수형 프로그래밍은 뭐냐고? 간단히 말해서, 프로그램을 함수들의 조합으로 바라보는 프로그래밍 방식이야. 전통적인 명령형 프로그래밍이 "어떻게 할 것인가"에 초점을 맞춘다면, 함수형 프로그래밍은 "무엇을 할 것인가"에 집중해. 이게 무슨 말이냐고? 예를 들어볼게.

int count = 0;
for (Apple apple : apples) {
    if (apple.getColor() == RED) {
        count++;
    }
}

long count = apples.stream()
                   .filter(apple -> apple.getColor() == RED)
                   .count();

보이지? 함수형 방식에서는 "어떻게 카운트를 증가시킬까?"가 아니라 "빨간 사과의 개수를 세자"라는 목적 자체에 집중하고 있어. 이런 방식은 코드를 더 읽기 쉽고, 버그도 줄이고, 병렬 처리도 쉽게 만들어주지.

함수형 프로그래밍의 주요 특징 🌈

• 불변성(Immutability): 한 번 만들어진 데이터는 변경되지 않아. 이는 예측 가능성을 높여주지.
• 순수 함수(Pure Functions): 같은 입력에는 항상 같은 출력을 내놓는 함수야. 부작용이 없어서 테스트하기 쉽고 안정적이지.
• 고차 함수(Higher-Order Functions): 함수를 다른 함수의 인자로 전달하거나, 함수에서 함수를 반환할 수 있어. 이게 코드를 더 유연하게 만들어줘.
• 재귀(Recursion): 루프 대신 재귀를 사용해 문제를 해결해. 때로는 코드를 더 간결하게 만들 수 있지.

이제 함수형 프로그래밍이 뭔지 대충 감이 왔지? 그럼 이제 우리의 주인공인 스칼라와 클로저로 넘어가볼까?

2. 스칼라(Scala): 확장 가능한 언어 🚀

스칼라(Scala)는 '확장 가능한 언어(Scalable Language)'라는 의미를 가진 멋진 녀석이야. 2004년에 마틴 오더스키가 만들었는데, 자바와의 호환성을 유지하면서도 함수형 프로그래밍의 장점을 살린 언어지.

스칼라의 주요 특징 🌟

1. 객체 지향 + 함수형: 스칼라는 두 마리 토끼를 다 잡았어. 객체 지향 프로그래밍과 함수형 프로그래밍을 모두 지원하지.
2. 정적 타입 시스템: 컴파일 시점에 타입을 체크해서 런타임 에러를 줄여줘.
3. 간결한 문법: 자바보다 훨씬 적은 코드로 같은 기능을 구현할 수 있어.
4. 패턴 매칭: 복잡한 데이터 구조를 쉽게 다룰 수 있게 해주는 강력한 기능이야.
5. 트레이트(Traits): 다중 상속의 문제를 해결하면서도 코드 재사용을 가능하게 해주는 멋진 기능이지.

자, 이제 스칼라 코드를 한번 살펴볼까? 간단한 예제로 스칼라의 매력을 느껴보자!

case class Pizza(name: String, toppings: List[String], price: Double)

val menu = List(
  Pizza("마르게리타", List("토마토", "모짜렐라"), 10000),
  Pizza("페퍼로니", List("페퍼로니", "치즈"), 12000),
  Pizza("하와이안", List("파인애플", "햄"), 13000)
)

def findCheapPizzas(maxPrice: Double): List[Pizza] = 
  menu.filter(_.price <= maxPrice)

def describePizza(pizza: Pizza): String = pizza match {
  case Pizza(name, toppings, price) => 
    s"$name 피자는 ${toppings.mkString(", ")}가 토핑되어 있고, ${price}원입니다."
}

// 사용 예
val cheapPizzas = findCheapPizzas(11000)
cheapPizzas.foreach(pizza => println(describePizza(pizza)))

와! 이 코드 좀 봐. 스칼라의 장점이 잘 드러나 있지 않아? case class를 사용해 데이터 모델을 간단히 정의하고, 패턴 매칭으로 객체를 쉽게 분해했어. 함수형 프로그래밍의 특징인 불변성과 고차 함수도 잘 활용되고 있지.

이런 특징들 덕분에 스칼라는 특히 대규모 데이터 처리나 동시성 프로그래밍에서 큰 강점을 발휘해. 실제로 Twitter, LinkedIn, Netflix 같은 대형 기업들이 스칼라를 사용하고 있다는 사실, 알고 있었어?

스칼라의 장단점 ⚖️

자, 이제 스칼라에 대해 어느 정도 감이 왔지? 그럼 이제 우리의 두 번째 주인공, 클로저로 넘어가볼까?

3. 클로저(Clojure): 현대적 리스프의 부활 🧙‍♂️

클로저(Clojure)는 2007년 리치 히키가 만든 리스프(Lisp) 계열의 함수형 프로그래밍 언어야. JVM 위에서 동작하면서도, 리스프의 강력한 매크로 시스템과 동시성 프로그래밍을 위한 현대적인 기능들을 제공하지.

클로저의 주요 특징 🌠

1. 리스프 방언: 괄호를 사용한 전위 표기법(prefix notation)을 사용해. 처음엔 좀 낯설 수 있지만, 코드의 구조를 명확하게 표현할 수 있어.
2. 불변성 강조: 기본적으로 모든 데이터 구조가 불변이야. 이는 동시성 프로그래밍을 훨씬 쉽게 만들어주지.
3. 동시성 지원: STM(Software Transactional Memory), 에이전트(Agents), 아톰(Atoms) 등 다양한 동시성 프로그래밍 도구를 제공해.
4. 호스트 플랫폼과의 상호 운용성: JVM 버전뿐만 아니라 JavaScript(ClojureScript), .NET(ClojureCLR) 버전도 있어서 다양한 플랫폼에서 사용할 수 있어.
5. REPL 중심 개발: 대화형 개발 환경을 통해 빠른 피드백과 실험이 가능해.

자, 이제 클로저 코드도 한번 살펴볼까? 아까 본 피자 주문 시스템을 클로저로 구현해볼게!

(def menu
  [{:name "마르게리타" :toppings ["토마토" "모짜렐라"] :price 10000}
   {:name "페퍼로니" :toppings ["페퍼로니" "치즈"] :price 12000}
   {:name "하와이안" :toppings ["파인애플" "햄"] :price 13000}])

(defn find-cheap-pizzas [max-price]
  (filter #(<= (:price %) max-price) menu))

(defn describe-pizza [{:keys [name toppings price]}]
  (str name " 피자는 " (clojure.string/join ", " toppings) 
       "가 토핑되어 있고, " price "원입니다."))

;; 사용 예
(doseq [pizza (find-cheap-pizzas 11000)]
  (println (describe-pizza pizza)))

와우! 이 코드를 보면 클로저의 특징이 잘 드러나지? 데이터 구조가 단순하고, 함수들이 깔끔하게 분리되어 있어. 그리고 괄호! 많은 괄호가 보이지? 이게 바로 리스프 스타일이야. 처음엔 좀 어색할 수 있지만, 익숙해지면 코드의 구조를 한눈에 파악할 수 있다는 장점이 있어.

클로저는 특히 동시성 프로그래밍과 데이터 처리 분야에서 강점을 보여. 실제로 Walmart, Puppet Labs, CircleCI 같은 기업들이 클로저를 사용하고 있어.

클로저의 장단점 ⚖️

자, 이제 스칼라와 클로저에 대해 기본적인 이해가 생겼지? 그럼 이제 본격적으로 이 두 언어를 비교해볼까?

4. 스칼라 vs 클로저: 진검 승부! ⚔️

자, 이제 우리의 두 주인공을 본격적으로 비교해볼 시간이야. 스칼라와 클로저, 둘 다 JVM 위에서 동작하는 함수형 프로그래밍 언어지만, 접근 방식과 철학에서 꽤 큰 차이를 보여. 어떤 점에서 다른지 하나씩 살펴볼까?

1. 언어 패러다임 🎭

이 차이는 꽤 중요해. 스칼라를 선택하면 객체 지향과 함수형을 섞어 쓸 수 있지만, 클로저를 선택하면 순수한 함수형 스타일로 프로그래밍을 해야 해. 어떤 게 더 좋다고 할 순 없고, 프로젝트의 성격이나 팀의 배경에 따라 선택이 달라질 수 있겠지.

2. 문법과 가독성 📖

case class Person(name: String, age: Int)
val people = List(Person("Alice", 25), Person("Bob", 30))
val names = people.map(_.name)
    

(defrecord Person [name age])
(def people [(Person. "Alice" 25) (Person. "Bob" 30)])
(def names (map :name people))
    

문법의 차이가 꽤 크지? 스칼라는 기존 C 계열 언어와 비슷한 문법을 가져서 자바 개발자들이 쉽게 적응할 수 있어. 반면 클로저는 완전히 다른 패러다임의 문법을 가지고 있어서 처음엔 좀 당황스러울 수 있지. 하지만 클로저의 문법에 익숙해지면, 그 단순함과 일관성에 매료될 거야.

3. 타입 시스템 🧬

def processOption[T](opt: Option[T]): String = opt match {
  case Some(value) => s"Value is $value"
  case None => "No value"
}
    

(defn process-option [opt]
  (if (some? opt)
    (str "Value is " opt)
    "No value"))
    

타입 시스템의 차이는 정말 중요해. 스칼라의 정적 타입 시스템은 컴파일 시점에 많은 오류를 잡아낼 수 있고, IDE의 지원을 받기 쉬워. 반면 클로저의 동적 타입 시스템은 더 유연하고 빠른 프로토타이핑이 가능해. 어떤 걸 선호하느냐는 개발 스타일과 프로젝트의 성격에 따라 다를 거야.

4. 성능과 최적화 🚄

성능 면에서는 스칼라가 약간 우위에 있다고 볼 수 있어. 하지만 실제로 성능 차이가 문제가 되는 경우는 많지 않아. 대부분의 경우 알고리즘과 데이터 구조의 선택이 더 중요하지. 그리고 두 언어 모두 필요하다면 자바 코드를 직접 호출할 수 있어서, 성능 크리티컬한 부분은 자바로 구현할 수도 있어.

5. 생태계와 라이브러리 🌳

생태계 면에서는 스칼라가 조금 더 풍부하다고 볼 수 있어. 하지만 클로저 커뮤니티는 작지만 매우 열정적이고, 필요한 도구들은 대부분 갖추고 있지. 두 언어 모두 자바 생태계의 혜택을 받을 수 있다는 점도 큰 장점이야.

6. 학습 곡선 📈