Вот подробное описание популярных библиотек и фреймворков в Scala с объяснением их назначения и особенностей.

1. Cats

Полное название: Cats Core, Cats Effect
Назначение: функциональное программирование

Описание:
Cats — это библиотека абстракций для функционального программирования в Scala. Она предоставляет универсальные и обобщённые типы, такие как Functor, Monad, Applicative, Semigroup, Monoid и многие другие, на которых можно строить обобщённый и безопасный код.

• cats-core содержит типклассы и структуры (например, Option, Validated, NonEmptyList)

• cats-effect предоставляет безопасное описание побочных эффектов (IO, Sync, Async, Resource), аналогичное ZIO или Future

Пример:

import cats.implicits._
val r = (1.some, 2.some).mapN(_ + \_)
println(r) // Some(3)

Особенности:

• Абстракции уровня Haskell

• Поддержка типклассов

• Безопасное управление эффектами

2. ZIO

Полное название: ZIO (Z Functional Effects)
Назначение: управление асинхронными вычислениями и эффектами

Описание:
ZIO — это библиотека для функционального программирования с акцентом на безопасную, декларативную и производительную обработку эффектов. Она заменяет Future, Try, Option, Either, IO и cats-effect своими типами, объединяя всё в единый ZIO[R, E, A], где:

• R — зависимости (environment)

• E — ошибка

• A — результат

Пример:

import zio._
val effect: ZIO\[Any, Nothing, Unit\] = ZIO.succeed(println("Hello ZIO"))

Особенности:

• Высокая производительность

• Контролируемое управление ресурсами и ошибками

• Интеграция с фреймворками (ZIO-HTTP, Quill, Doobie, и др.)

• Встроенный фреймворк тестирования zio-test

3. Doobie

Полное название: Doobie
Назначение: безопасный доступ к SQL базам данных

Описание:
Doobie — это библиотека для работы с JDBC в функциональном стиле. Использует cats-effect или ZIO для описания вычислений. Позволяет писать SQL-запросы как строки, но типобезопасно обрабатывает вход/выход.

Пример:

sql"SELECT name FROM users".query\[String\].to\[List\]

Особенности:

• Типобезопасные SQL-запросы

• Поддержка стримов (fs2.Stream)

• Трансформация ConnectionIO в IO или ZIO

• Простое логирование запросов

4. Play Framework

Полное название: Play Framework
Назначение: фреймворк для веб-приложений

Описание:
Play — это полный веб-фреймворк, вдохновлённый Rails. Он поддерживает как Scala, так и Java. Основан на реактивной модели (Akka под капотом) и Actions для обработки HTTP-запросов.

Пример:

def hello(name: String) = Action {
Ok(s"Hello, $name!")
}

Особенности:

• Встроенный роутинг и шаблоны

• Интеграция с WebSocket, JSON, forms

• Компиляторная проверка маршрутов и шаблонов

• Быстрая перезагрузка (sbt run)

5. Akka

Полное название: Akka Toolkit
Назначение: акторная модель и распределённые приложения

Описание:
Akka — это набор библиотек для построения распределённых, отказоустойчивых и масштабируемых приложений на основе акторной модели. Поддерживает Actors, Streams, Cluster, Persistence, Typed.

Пример:

class MyActor extends Actor {
def receive = {
case msg: String => println(s"Got: $msg")
}
}

Особенности:

• Акторы и отправка сообщений между ними

• Потоковая обработка через Akka Streams

• Модель Supervisor и стратегия отказоустойчивости

• Поддержка кластеров, шардинга, FSM, persistence

6. Http4s

Полное название: http4s
Назначение: HTTP-фреймворк в функциональном стиле

Описание:
Http4s — это веб-фреймворк, полностью совместимый с cats-effect. Он построен на идее чистых функций и предоставляет декларативное описание HTTP-обработчиков и middleware.

Пример:

val helloWorldService = HttpRoutes.of\[IO\] {
case GET -> Root / "hello" / name =>
Ok(s"Hello, $name.")
}

Особенности:

• Чистые функции для роутеров, middleware, серверов

• Совместим с cats-effect и ZIO

• Streaming через fs2

• Расширяемая архитектура (client + server)

• Базовый building block — HttpApp[F]

Дополнительные библиотеки:

• Monix — асинхронные вычисления и реактивный стриминг (Task, Observable)

• Scalaz — альтернатива Cats с похожей функциональной моделью

• Quill — альтернативный SQL DSL с compile-time проверкой

• Refined — типы с ограничениями на значение (например, строки без пробелов, Int > 0)

• Circe — JSON-парсинг/сериализация с auto-derivation (обычно используется с Http4s)

Каждая из этих библиотек покрывает специфическую область: функциональное программирование (Cats, ZIO), веб (Play, Http4s), базы данных (Doobie), асинхронность (Akka, Monix), и вместе они составляют мощный стек для современных Scala-приложений.