Nova — обзор

Центральная идея

Сеть, диск, время, случайность, лог, ошибка, мутация — в Nova это всё эффекты. Функция объявляет в сигнатуре те эффекты, которые использует сама; вызовы других функций не тащат свои эффекты вверх (исключение — Fail, ошибки видны транзитивно). У каждого эффекта есть handler, который перехватывает его операции.

Из одной абстракции (алгебраические эффекты в стиле Koka/Effekt, доведённые до прикладного состояния) следует всё остальное в языке. См. revolutionary.md для развёртки.

effect vs protocol

В Nova два разных способа описать «что-то с операциями»:

• «Как делать что-то» — функция объявляет, что ей нужны такие-то операции, а какая реализация будет под ними — решает вызывающий код через with-блок (например, для прода — Postgres, для теста — in-memory). Это эффект, объявляется через type X effect { ... }.
• «Что умеет значение» — реализация жёстко привязана к типу: int хешируется так-то, str — так-то, и менять это нельзя. Это протокол, объявляется через type X protocol { ... }.

Когда использовать эффект, а когда протокол в коде: если хочется при тестировании использовать другую реализацию — это эффект. Если при тестировании мы просто работаем со значениями типа, и подменять там нечего — это протокол.

Killer use-case

AI-first программирование. Когда LLM пишет 50–80% кода, языку нужны:

• видимость побочных действий в сигнатуре (эффекты)
• compile-time гарантии вместо runtime-проверок (контракты, capabilities)
• локальность контекста (одна функция понятна без чтения 10 файлов)
• ошибки компилятора как обучающий сигнал для LLM
• стабильность синтаксиса (LLM учится на старых данных)

Все существующие языки спроектированы до AI-эпохи. Nova — первый язык, явно оптимизированный под пару «LLM пишет, человек ревьюит».

Поддерживающие решения

1. Компилируется ТОЛЬКО через C-backend (AOT), как Go/Rust. Ранняя идея «один исходник — три режима исполнения» (AOT/JIT/интерпретатор) не реализуется: nova run file.nv (tree-walking интерпретатор) ретрактирован — команда осталась в CLI только как заглушка, которая явно сообщает об этом и направляет на nova build/nova test (см. docs/dev/read-project.md). Тестируется и шипится код тоже только через C-codegen — нет отдельного «интерпретируемого» пути с другой семантикой.

2. Память: managed по умолчанию (current: Boehm conservative GC; v1.0+: concurrent GC), regions opt-in для real-time. Программист пишет код без префиксов памяти — циклы освобождаются автоматически. Текущее состояние bootstrap-runtime’а (Plan 27, default с 2026-05-11): Boehm GC, measured pauses (см. nova_tests/concurrency/gc_pause_bench.nv) на x86_64-v3 Windows debug-build:

   • 10k objects × 20 rounds: max < 16ms, p99 ≈ avg ≈ 0ms (внутри тика GetTickCount64 — Windows timer gran 15.6ms).
   • 100k objects × 10 rounds: max < 16ms.
   • 1M objects × 3 rounds: max < 16ms.

   Это upper bounds через low-res timer; реальные pauses скорее всего меньше. Hi-res measurement (uv_hrtime) — отдельная задача после bootstrap.

   Дизайн-цель v1.0+: concurrent GC, p99 < 1ms на типичных workloads (decisions/05-memory.md#d6, Plan 25 G3b).

   Escape analysis оставляет на стеке всё, что не утекает (без GC overhead). Для real-time зон (звук, торговля, embedded) — атрибут #realtime nogc fn (D172 §7; исторически блок realtime nogc { }, D64, retracted Plan 113), сочетаемый с region { } для arena-allocations (⚠ region в текущем компиляторе не реализован).

   Introspection API (Plan 32): gc.heap_size(), gc.collect(), gc.live_count() доступны без import.

3. Структурная типизация + вывод типов везде.

4. Protocols + data вместо классов. Никакого наследования. Структурные контракты через protocol (см. decisions/01-philosophy.md#d1, decisions/02-types.md#d42).

5. Контракты в сигнатуре. requires/ensures/invariant — опциональны, но проверяются статически где можно.

6. Структурированная конкурентность поверх M:N-планировщика (кодовое имя рантайма — Vela). spawn/supervised/detach/cancel-token’ы — те же fiber’ы (mco-coroutines), что несут async/await-инфраструктуру из раздела выше. main() сам исполняется как файбер (D92, ретракция Правила 6, 2026-07-25) — блокирующие park/wake-операции (Time.sleep, TcpListener.accept(), Channel.recv()) легальны прямо в main(), без обёртки в supervised { spawn { … } }. То же самое верно и прямо в теле supervised { … } без промежуточного spawn (D439, 2026-07-30) — но такая прямая блокирующая операция НЕ защищена timeout:/cancel: этого scope (enforcement живёт только в join-цикле, который стартует после statement’ов тела); для защиты дедлайном/токеном нужен spawn { … }. Супервизия падений — обычный эффект Supervisor (D416): готовые политики escalate()/stop(), пользовательские — handler-литерал on_child_fail(idx, err) -> Decision. Внимание: документированная в D416§2 сериализация on_child_fail на drive-файбере рантаймом пока НЕ обеспечивается (опровергнуто измерением 2026-07-31, реестр №173) — mut-захваты в таком обработчике проверяются энфорсом D441 как у любого другого, исключения нет. Naming-конвенции для этого слоя — docs/dev/mn-coding-conventions.md. Модель памяти между файберами (D415, D441, 2026-07-31): mut-захват — линейный ресурс одного файбера, пересекать границу (spawn/detach/parallel for/канал/with-обработчик вокруг fiber-содержащего тела) может только явным move (consume), ro-видом или значением из белого списка синхронизированных типов (Atomic*, Mutex, концы канала, #share-типы) — проверяется транзитивно, в том числе когда замыкание пересекает границу как ДАННЫЕ (параметром/каналом), не только при прямом синтаксическом захвате. То же покрывает precomputed-обработчик (ro h = |..| {..} затем with X = h { … }) и транзитивную установку handler’а параметром (A-V10, D441 §5, 2026-07-31). Явный move в ребёнка (spawn/detach consume a, b { … }, D415 §4) отдаёт владение телу ребёнка целиком: авто-@cleanup срабатывает на выходе тела ребёнка — а если тело потребило биндинг ЯВНО (a.close(), передача в consume-параметр), не срабатывает вовсе (амендмент №456, 2026-08-08: те же дизарм-точки и рантайм drop-флаг, что у D432 §4/§5; повторная очистка потреблённого значения нарушала бы exactly-once D131/D133). Отдельная ось — #thread_affine extern fn (A-V10, D441 §5): маркирует M:N-небезопасный C-side лист (thread-local состояние), транзитивно поднимается по графу вызовов, гейтится на границе spawn/detach/parallel for.

Что заимствует у кого

Tooling из коробки

Сегодня — реализовано в nova CLI (nova-cli/):

• nova build file.nv — статический бинарь через C-backend (единственный путь исполнения, см. «Поддерживающие решения» п.1)
• nova check [paths] — типечек + lint без сборки (--strict-effects — Plan 197, транзитивные эффекты как hard error; --lint — те же convention-правила, что nova lint)
• nova test [filter] — discovery + parallel прогон .nv тестов (C-codegen pipeline; структурированные ошибки с EXPECT-маркерами для negative-тестов, D89)
• nova lint — реестр конвенционных W_*-правил (Plan 185), info-режим по умолчанию, --deny — CI-гейт
• nova doc file.nv [--format markdown|json|html] — генератор документации: doc-tests (--test), покрытие (--coverage[-threshold]), watch-режим, mutation-testing для контрактов (--mutate-contracts) — Plan 45, ЗАКРЫТ
• nova bench file.nv — прогон бенчмарков (release-mode, samples, regression-гейт) — Plan 57
• nova add/nova update/nova info — управление зависимостями (git/path-зависимости + nova.lock.toml; nova info --diff — effect-surface diff публичного API пакета как supply-chain-гейт) — Plan 03.1-03.4. Прокси для скачивания (NOVA_PKG_PROXY / nova.override.toml [net] proxy / ~/.nova/config.toml) — Plan 233
• nova regen-runtime [--check] — регенерация std/runtime/*.nv stubs из runtime_registry.rs (Plan 13)
• nova daemon start/stop/status — резидентный build-daemon (только latency-оптимизация повторных nova build, поведение байт-идентично без него) — Plan 219
• LSP (nova-lsp/) — completion/hover/diagnostics/goto/rename, выполнен целиком (Plan 104.10, «V2 production», ЗАКРЫТ 2026-07-04); конвенции разработки — docs/dev/lsp-conventions.md
• nova run file.nv — НЕ поддерживается: команда осталась в CLI только как понятная ошибка («используйте nova build/nova test»), сам интерпретатор (treewalk) не обслуживается

Roadmap (не реализовано):

• nova fmt
• nova check --fragment '...' — типечекинг одной функции без проекта
• Пакетный менеджер, content-addressed (как Deno + Nix) — сегодняшний nova add/update устроен проще (git/path-зависимости + lockfile), content-addressed-хранилище не строилось
• Hot reload в dev-режиме
• AI-friendly патчи в diagnostic’ах (для LLM) интерпретатор, который ретрактирован; актуальная форма этой идеи (если она ещё жива) не описана ни в одном известном плане на момент этой ревизии — не изобретаю новую команду. —>

Экосистема (отдельные репозитории)

Ядро языка (этот репозиторий) целенаправленно узкое; прикладные слои живут отдельными пакетами/репозиториями поверх него:

• nova-http — байтовый HTTP-транспорт (клиент/сервер поверх std/net).
• Polaris (nova-polaris) — веб-фреймворк поверх nova-http, Axum/FastAPI-модель (Router/Handler/Middleware/extractors); в разработке, полная EN+RU документация — отдельным планом (229).
• nova-tls — TLS поверх std/net, vendored C + .nv-фасад, без Rust в рантайм-пути.

Что выкинуто из обычных языков

• Заголовочные файлы, namespaces, modules-vs-packages — один файл = модуль
• Null — только Option[T]
• Исключения как невидимое control flow — только эффект Fail[E]
• async/await ключевые слова — suspension это ambient runtime (D62), эффекты в типах: Net, Io, Db
• Перегрузка операторов на произвольные типы
• Макросы как препроцессор — только typed comptime (как Zig)
• Глобальное изменяемое состояние — mut поля/параметры (локально) или специализированные state-эффекты (Counter, Cache)
• DI через рефлексию — зависимости в эффектах или параметрах
• Mock-библиотеки — handler’ы из языка
• Скрытые импорты — каждый идентификатор виден откуда

Зарезервированные identifier’ы

Помимо grammar-keyword’ов (fn, type, effect, handler, let, if, match, return, … — около 38 слов), Nova имеет identifier’ы с зарезервированной семантикой. Они парсятся как обычные имена, но компилятор знает их специальное значение в определённых контекстах.

Эти identifier’ы можно переопределить локально (например, тип Net пользовательской библиотеки), но это — анти-паттерн. Линтер выдаст warning.

Что замораживает выпуск

Тег замораживает ровно то, что несёт #stable(since = "..."), — и ничего сверх (D460).

Правило одинаково для std, для пакетов и для флагов компилятора: обещание даёт пометка, а не факт, что вещь существует и на вид работает.

Это не разрешает поставлять сломанное. Незамороженное обязано быть либо рабочим, либо ЯВНО названным нерабочим в заметках к выпуску. Молча неверное поведение остаётся блокером выпуска независимо от пометки — именно потому, что обманывает того, кто ни на какую стабильность и не рассчитывал.

Главные trade-offs

1. Algebraic effects сложны в реализации — это передовой край PL, Koka работает 10+ лет и всё ещё академический.
2. Понимание эффектов — порог входа — решается только качеством сообщений компилятора. Если они академически точны и человечески непонятны — язык мёртв.
3. Performance эффектов требует агрессивной оптимизации (статический handler-резолюшн, инлайнинг).
4. Ставка на AI-кодинг как доминирующий тренд — статистически вероятна, но не гарантирована.
5. 9 из 10 таких проектов проваливаются. Это нормальный риск революционной попытки. Альтернатива — гарантированный «ещё один Nim».