Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

Занимаясь чем-то подобным, небольшим, это может понять любой. Если что-то выкинуть, например язык и графику, то возникнет вопрос: где же тогда ядро? И это интересный вопрос, на мой взгляд.

Надеюсь, подобное исследование — хотя это и не совсем моя работа — может вдохновить компьютерные науки на изучение процесса создания ядра, на создание других ядер — еще более простых и унифицированных. Точно так же, как и в математике. Математика обнаружила, что очень многое можно упростить с помощью символов. И после этого можно начинать думать о более крупных конструкциях. По крайней мере, я надеюсь.

Сейбел: Говоря о ядре, вы имеете в виду программное ядро. В чем ключевая идея Lively Kernel?

Ингаллс: Под ядром я понимаю примерно следующее: вы сводите вместе достаточно материала, который может в каком-то смысле создавать себя или другие полезные вещи. Squeak, например, действительно способен создавать себя. Lively Kernel предполагает наличие JavaScript и кое-какой графики, но в итоге она позволяет редактировать графику, и вы можете создавать новые графические штуки и редактировать программы, создавая таким образом новые программы. То есть можно в итоге создать все приложения, которые вы хотели бы встроить в браузер.

Думаю, играя в эту игру, начинаешь в конце концов скрывать ненужные уровни. Вопрос только в том, где игровое поле. В случае Squeak весь язык является частью ядра, с собственным компилятором и интерпретатором байт-кода. И у него есть собственная графическая система -BitBlt — и все, что с ней связано.

Кажется, это важнейшая часть любого ядра, но ее можно убрать. Можно сказать: «Предположим, у нас динамический язык; предположим, у нас есть графика». Раньше я бы подумал: «Ну и все тут». Но это не так. Остается еще кое-что: как свести графику, чтобы сделать интересную среду пользовательского интерфейса? И как перевести программы и скрипты на такой уровень, чтобы можно было их изменять?

В поисках того, что запускалось бы без установки в браузере, я был вынужден взять то, что было в самом браузере. А что в нем есть? JavaScript и графическая среда. Это был шанс отойти на шаг и сказать: «Что ж, есть ядра языка, есть графические ядра и еще один тип ядра — самостоятельное ядро среды пользовательского интерфейса».

Сейбел: И в Lively Kernel, и в Squeak, насколько я понял, немного с ними поиграв, часть этого ядра, которое не относится ни к языку, ни к графике, — это некое представление пользовательского интерфейса, которое можно программировать: все эти маленькие ручки, которыми можно управлять программно.

Ингаллс: Да.

Сейбел: Мне кажется, это запутывает. Я программирую или использую приложение? Хотелось бы, чтобы различия были более явными.

Ингаллс: Да, это палка о двух концах. И не думаю, что здесь есть простой ответ. Если говорить в целом, то прекрасно, что мы создаем компьютеры, которые позволяют любые изменения. Это и прямой доступ к памяти, и программирование. Мне важно, чтобы сохранялась живость, податливость, способность к изменениям. Если система динамичная и меняющаяся, то значительно проще ограничить ее и сказать: «Вот в этих рамках ничего изменить нельзя», — чем разработать что-то статичное и неизменное и пытаться потом это использовать.

Взгляните на современное положение в веб-программировании: все начиналось с языка разметки текста, а затем в игру вступил JavaScript и сделал картину динамичной. Было бы намного проще начинать с динамичной графики, о которой уже в те дни все знали, и затем уже фиксировать изображения и выводить их на печать при необходимости.

Сейбел: Да, проще для всех, кроме тех, кто просто хотел ввести в Сеть немного текста.

Ингаллс: Видимо, так и есть. Но проще тогда добавить сверху слой вроде HTML. Думаю, базовые системы должны быть динамичными, насколько возможно. Затем можно наложить ограничения по типу или синтаксису — то, другое, третье, чтобы ее зафиксировать. Конечно, бывают ситуации, когда люди просто пользуются системой, и тогда нужна неизменность, а не гибкость. И даже, когда до них доходит, что система гибкая, это несколько пугает. Возьмем Lively Kernel: в том виде, как сейчас, это не то, что хотел бы получить конечный пользователь. Вряд ли кому-то захочется увидеть, как окно интерфейса внезапно наклоняется на 20 градусов.

Сейбел: Или проверять код кнопки, на которую пытаешься нажать.

Ингаллс: Да-да. На самом деле, это демоверсия для тех, кто хотел бы двигаться в этом направлении. И очень простая, можно добавить уровень, который сделал бы ее полезной, чтобы она не изменялась так сильно и малопонятно. Но да, это действительно компромисс между гибкостью и универсальностью, с одной стороны, и кодифицированностью и способностью использовать программу как справочник, чтобы она делала именно то, что вы от нее ожидаете, — с другой.

Сейбел: Вы действительно полагаете, что нынешняя Lively Kernel или какая-то из ее ближайших модификаций способна стать образцом создания приложений, или это очередной мысленный эксперимент от Sun Labs, чтобы показать людям, в каком направлении думать?

Ингаллс: Конечно, это мысленный эксперимент. Он предлагает пару интересных решений, которые могут воплотиться в реальных продуктах. Он имеет возможность очень быстро делать определенные вещи. Допустим, вы хотите нарисовать красное сердце, написать на нем сообщение и заставить его биться, а потом сохранить как веб-страницу — все это можно сделать внутри браузера, не устанавливая никаких других программ. Берете среду Lively Kernel, строите в ней эту динамическую штучку с небольшим скриптом, а среда создает новую веб-страницу и сохраняет ее по протоколу WebDAV.

Все это просто и удобно, и если скрипты тоже простые, как тайловые скрипты в eToys, думаю, многие были бы рады поиграть с такой системой. Но если подняться на пару уровней выше, там уже можно действительно чему-то научиться, пытаться строить простые динамические модели, с которыми можно будет взаимодействовать. Это что-то вроде флеш-анимации, но проще и больше похоже на программирование.

Полагаю, это неплохая среда для того, чтобы внедрить туда множество мелких динамических обучающих примеров. Десять-двадцать лет назад существовала система HyperCard, и многие преподаватели ее понимали и делали в ней разные полезные вещи. Довольно странно, что весь этот опыт не перешел в Сеть. Думаю, до сих пор имеется ниша для инструментов, которые были бы так же просты, как HyperCard, и так же быстры, как Сеть. Было бы здорово, если бы такие появились.

Сейбел: Общеизвестно, что вы принимали участие в создании не то пяти, не то семи, не то вообще не знаю скольких поколений реализаций Smalltalk. Начнем с первого Smalltalk, который вы сделали на Бейсике. У вас было несколько страниц записей Алана Кэя, которые нужно было претворить в жизнь. Что вы делали?

Ингаллс: Я просто начал набивать код. Первым делом, кажется, я проверил модель исполнения. Требовалось всего несколько базовых структур — эквиваленты стекового фрейма. И я сделал — кажется, это был массив на Бейсике, — чтобы все заработало и можно было прогнать кусок кода.

Обычно таким образом — здесь мне приходит на ум слово «макетирование» — делается только то, что нужно для создания структуры, той структуры, которую нужно интерпретировать, а затем заставить заработать. Помню, первое, что мы запустили на той системе, был факториал шести. Это очень простой пример, но он задействует процессы динамического поиска и создания новых стековых фреймов. И как только это заработало, стало понятно, как все здесь будет развиваться и в чем состоят трудности.

Со временем все это улучшаешь. Затем в этом конкретном случае, уже после того как все заработало, нужно было внедрить уровень, по сути, парсер: в него вводился текст, и из него надо было получить структуру, макет которой был сделан. Потом добавлялась среда — и все мало-помалу становилось понятным.