Кратко: статическая семантика типов определяет и проверяет типы во время компиляции (типы выражений привязаны и моделируются в языке), динамическая — привязывает типы к значениям во время выполнения (значения несут «тэги», проверки происходят при исполнении). Ниже — развернуто по критериям безопасности, гибкости и производительности.
Безопасность
- Статически типизированные языки (Rust, Haskell)
- Выявляют многие ошибки на этапе компиляции (несоответствие интерфейсов, неправильные паттерны, некоторые классы логических ошибок).
- Формальные гарантии: совпадение типов, отсутствие некоторых классов ошибок времени выполнения, в Rust — владение/заимствования для предотвращения багов памяти и data races; в Haskell — чистота и мощная система типов для ограничения побочных эффектов.
- Ограничения: системы типов могут быть сложными, есть escape-хендлы (unsafe в Rust, межопции в Haskell), и компилятор не покрывает все возможные ошибки (логические ошибки остаются).
- Динамически типизированные (Python, JavaScript)
- Ошибки типов обнаруживаются в момент исполнения; возможность неожиданных исключений при выполнении кода.
- Бóльшая вероятность runtime-crash при отсутствии тщательного тестирования.
- Частично компенсируется тестами, контрактами, runtime-assertions и статическими анализаторами (mypy, Flow), но это не равнозначно формальным compile-time гарантиям.
Гибкость и выразительность
- Динамические языки
- Очень гибкие: динамическое создание/изменение объектов, duck typing, гетерогенные коллекции, легкая рефлексия и метапрограммирование.
- Быстрая итерация и прототипирование; меньше формальных объявлений API.
- Однако гибкость может привести к хрупкости и трудноотлавливаемым ошибкам при масштабировании.
- Статические языки
- Мощные типовые абстракции (generic-и, type classes, trait-и, ADT, pattern matching) позволяют выразить много динамических паттернов безопасно.
- Некоторые динамические сценарии требуют более сложных конструкций (trait-object, reflection, макросы) или вообще недоступны без обходных путей.
- Современные статические системы (с выводом типов, обобщениями) часто дают компромисс: явность там, где нужно, минимальная болтовня в простых случаях.
Производительность
- Статические языки
- Компиляция дает информацию для оптимизаций: удаление проверок, мономорфизация generic-ов, inlining, статическое выделение памяти. Rust — нулевые накладные абстракции; GHC Haskell генерирует высокооптимизированный код (но поведение GC/ленивости влияет).
- Отсутствие runtime-type checking в горячих путях улучшает скорость и предсказуемость времени исполнения и потребления памяти.
- Динамические языки
- Стоимость runtime-проверок типов, упаковки/распаковки значений, интерпретации или байткода; часто более высокий overhead памяти и CPU.
- Современные VM/JIT (V8, PyPy) могут оптимизировать "горячие" пути и достичь высокой производительности, но оптимизации чувствительны к каноничности типов и могут быть разрушены динамическими паттернами (deoptimization).
- Поведение и производительность менее предсказуемы, отладка узких мест сложнее.
Инструменты, сопровождаемость и разработка
- Статические типы улучшают рефакторинг, автодополнение, обнаружение багов заранее и документацию API.
- Динамические — проще для быстрых скриптов и glue-кода; но масштабные проекты требуют дополнительных практик (тесты, типы в комментариях/аннотациях).
Компромиссы и гибриды
- Gradual typing / статический анализ (TypeScript, mypy) пытаются сочетать преимущества: удобство динамики + опциональные статические гарантии. Однако такие системы часто менее строгие (несовместимы с полной soundness) и дают только часть гарантий.
- Выбор зависит от требований: если безопасность и предсказуемость критичны (низкоуровневое ПО, параллелизм, фин. расчёты) — статическая система даёт явные преимущества; если скорость разработки и гибкость важнее (прототипы, scripting, веб-frontend) — динамическая модель удобнее.
Короткое резюме
- Безопасность: статические сильнее (раннее обнаружение), динамические слабее (runtime-ошибки).
- Гибкость: динамические сильнее (метапрограммирование, duck typing), статические контролируемо воспроизводят многие паттерны, но с ограничениями.
- Производительность: статические обычно быстрее и предсказуемее; динамические могут быть ускорены JIT, но с менее стабильными гарантиями.
Если нужно, могу привести конкретные примеры кода, иллюстрирующие эти различия.