Elm یک زبان برنامه‌نویسی تابعی است که به جاوااسکریپت کامپایل می‌شود و عمدتاً برای ساخت برنامه‌های وب استفاده می‌شود. این زبان بر سادگی، کیفیت و قابلیت نگهداری تأکید دارد و تمرکز زیادی بر ایجاد رابط‌های کاربری بسیار تعاملی دارد. معماری Elm بر اساس الگوی مدل-به‌روزرسانی-نما (Model-Update-View) است که جداسازی واضحی از نگرانی‌ها را ترویج می‌کند و باعث می‌شود برنامه‌ها آسان‌تر مقیاس‌پذیر و قابل مدیریت باشند. این زبان به خاطر سیستم نوع قوی خود شناخته شده است که به شناسایی خطاها در زمان کامپایل کمک می‌کند و منجر به توسعه نرم‌افزارهای مقاوم‌تر می‌شود.
Elm در سال ۲۰۱۲ توسط اوان چزاپلیکی (Evan Czaplicki) به عنوان یک پروژه برای درک چگونگی ساخت برنامه‌های وب به طور کارآمدتر و با پیچیدگی کمتر ایجاد شد. چزاپلیکی از مفاهیم برنامه‌نویسی تابعی الهام گرفت و به دنبال توسعه زبانی بود که بتواند سردردهای کار با جاوااسکریپت برای توسعه فرانت‌اند را کاهش دهد. تمرکز اولیه Elm بر ایجاد زبانی بود که نه تنها توسعه را تسهیل کند بلکه تجربه کاربری را نیز به طور جدی در نظر بگیرد و به عملکرد و قابلیت اطمینان اولویت دهد.
از زمان تأسیس، Elm به طور مداوم تکامل یافته و جامعه‌ای را پرورش داده است که به سادگی و کیفیت ارزش می‌دهد. محبوبیت این زبان با تجربه توسعه‌دهندگان از مزایای آن در کاهش خطاهای زمان اجرا از طریق سیستم نوع استاتیک قوی آن افزایش یافت. در سال ۲۰۱۶، Elm نسخه ۰.۱۷ را معرفی کرد که به طور قابل توجهی معماری آن را بازسازی کرد و ویژگی‌های جدیدی را به ارمغان آورد. جامعه Elm به کتابخانه‌ها و ابزارهای آن کمک کرده و اکوسیستم آن را تقویت کرده است.
تا اکتبر ۲۰۲۳، Elm هنوز به طور فعال توسعه و نگهداری می‌شود و نسخه ۰.۱۹ آخرین نسخه پایدار آن است. این زبان پیروان وفاداری را به ویژه در زمینه توسعه وب جذب کرده است، هرچند که به سطح محبوبیت برخی از همتایان اصلی مانند React یا Angular نرسیده است. تمرکز آن بر اصول برنامه‌نویسی تابعی آن را متمایز می‌کند و اغلب توسط سازمان‌هایی که به دنبال بهبود کیفیت کد فرانت‌اند خود هستند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
Elm از یک سیستم نوع قوی استفاده می‌کند که خطاها را در زمان کامپایل شناسایی می‌کند. به عنوان مثال:
add : Int -> Int -> Int
add x y = x + y
در این قطعه کد، add به عنوان یک تابع تعریف شده است که دو عدد صحیح را می‌گیرد و مجموع آن‌ها را برمی‌گرداند. اگر سعی کنید این تابع را با یک رشته فراخوانی کنید، Elm خطای زمان کامپایل را ارائه می‌دهد.
توابع در Elm شهروندان درجه یک هستند و می‌توان آن‌ها را به عنوان آرگومان‌ها منتقل کرد و از توابع دیگر بازگرداند:
applyFunction : (a -> b) -> a -> b
applyFunction f x = f x
در این تابع، applyFunction یک تابع f و یک آرگومان x را می‌گیرد و تابع را بر روی آرگومان اعمال می‌کند.
Elm از تطابق الگو برای تعریف توابع و انواع داده استفاده می‌کند که منجر به کد واضح‌تر و مختصرتر می‌شود:
case value of
Just x -> "Found: " ++ x
Nothing -> "Not found"
در اینجا، عبارت case بررسی می‌کند که آیا value برابر با Just x یا Nothing است و رفتارهای مختلفی را بر اساس مقدار ارائه می‌دهد.
Elm عدم تغییرپذیری را تحمیل می‌کند، به این معنی که یک ساختار داده پس از ایجاد نمی‌تواند تغییر کند. این منجر به کد ایمن‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر می‌شود:
type alias User = { name : String, age : Int }
alice : User
alice = { name = "Alice", age = 30 }
در این کد، alice یک رکورد غیرقابل تغییر از نوع User است.
معماری Elm (TEA) مدلی برای ساختاردهی برنامه‌های Elm است که شامل سه مؤلفه اصلی: مدل، نما و به‌روزرسانی است.
type alias Model = { count : Int }
update : Msg -> Model -> Model
update Increment model = { model | count = model.count + 1 }
در این قطعه، update شامل منطق تغییر وضعیت برنامه بر اساس پیام‌ها است.
سیستم نوع قوی Elm دارای استنتاج نوع است که به کامپایلر اجازه می‌دهد تا به طور خودکار انواع را استنتاج کند و در نتیجه verbosity در کد را کاهش دهد:
multiply x y = x * y
در این مورد، تابع multiply می‌تواند انواع را بدون نیاز به حاشیه‌نویسی نوع صریح استنتاج کند.
Elm از پشتیبانی قدرتمندی برای دستکاری لیست‌ها برخوردار است و دارای بسیاری از توابع داخلی است:
numbers = [1, 2, 3, 4]
doubled = List.map (\x -> x * 2) numbers
این کد از List.map برای اعمال یک تابع به هر عنصر لیست استفاده می‌کند.
Elm اجازه ایجاد انواع سفارشی (که به آن‌ها انواع داده جبری نیز گفته می‌شود) را می‌دهد:
type Shape = Circle Float | Rectangle Float Float
در اینجا، Shape می‌تواند یا یک Circle با شعاع یا یک Rectangle با عرض و ارتفاع باشد.
Elm از دستورات و اشتراک‌ها برای مدیریت اثرات استفاده می‌کند و اثرات جانبی را از توابع خالص جدا می‌کند:
type Msg = FetchData | DataFetched Data
update : Msg -> Model -> (Model, Cmd Msg)
در این بلوک کد، تابع update با پیام‌هایی که می‌توانند اثرات جانبی را آغاز کنند، سر و کار دارد.
Elm دارای یک کامپایلر قدرتمند است که کد Elm را به جاوااسکریپت بهینه شده ترجمه می‌کند. این کامپایلر پیام‌های خطای مفیدی را ارائه می‌دهد که به توسعه‌دهندگان در عیب‌یابی در حین توسعه کمک می‌کند و بر وضوح و کاربرپسندی تأکید دارد.
چندین ویرایشگر متن و IDE از توسعه Elm پشتیبانی می‌کنند که انتخاب‌های محبوب شامل:
برای ساخت یک پروژه Elm، توسعه‌دهندگان معمولاً از CLI Elm استفاده می‌کنند. راه‌اندازی یک پروژه جدید Elm می‌تواند از طریق:
elm init
این دستور ساختار دایرکتوری و فایل‌های پیکربندی لازم برای یک برنامه Elm را تنظیم می‌کند. ساخت‌های بعدی می‌توانند با استفاده از:
elm make src/Main.elm --output=main.js
این دستور Main.elm را به main.js کامپایل می‌کند که آماده است تا در یک برنامه وب مستقر شود.
Elm عمدتاً در توسعه وب فرانت‌اند استفاده می‌شود، جایی که به خاطر:
هنگام مقایسه با زبان‌هایی مانند جاوااسکریپت، تایپ‌اسکریپت و حتی زبان‌های تابعی مانند هسکل، Elm چندین ویژگی منحصر به فرد را ارائه می‌دهد:
در مقایسه با زبان‌های پویا مانند پایتون یا روبی، نوع استاتیک Elm و بررسی‌های زمان کامپایل می‌تواند منجر به خطاهای کمتری در کدهای بزرگ‌تر شود، در حالی که نیاز به رویکرد متفاوتی برای ساخت تعاملات دارد.
Elm می‌تواند به جاوااسکریپت ترجمه شود به دلیل هدف کامپایل آن، اما در حال حاضر ابزارهای محدودی برای ترجمه منبع به منبع کد Elm به زبان‌ها یا پارادایم‌های تابعی دیگر وجود دارد.
یک رویکرد این است که از قابلیت‌های تعامل Elm با جاوااسکریپت از طریق پورت‌ها استفاده کنید که ادغام بی‌درنگ را در صورت لزوم امکان‌پذیر می‌کند. با این حال، ترنسپایلرهای کامل از Elm به زبان‌های دیگر مانند هسکل یا اسکالا هنوز در مراحل ابتدایی هستند و نیاز به توسعه بیشتری دارند.