onsdag 3. mars 2010 Polyglot
Jeg vil si det så sterkt: Hvis du ikke behersker et dynamisk programmeringsspråk, slik at du er i stand til å designe fullverdige software-løsninger i det, da er du ikke en ferdig utdannet utvikler! [1]
Det har vært mye buzz rundt dynamiske språk de siste årene, og mange utviklere, spesielt i Agile-miljøer, migrerer over fra statiske språk til dynamiske. For å forstå hvorfor dette skjer er det viktig å vite hva vi mener med et dynamisk språk, og hvilke fordeler og ulemper det bringer med seg. Denne artikkelen er en god start for deg som ikke vet så alt for mye om temaet.
Når vi sier at noe er STATIC mener vi at ting er definert og avgjørelser tas ved compile-time, mens DYNAMIC impliserer at det samme skjer i runtime. Det er derimot ingen språk som er fullstendig statiske, og heller ingen som er fullstendig dynamiske – de fleste språk befinner seg et sted mellom disse ytterpunktene.
Egenskaper som gjør et språk dynamisk er ting som dynamisk typing, dynamisk dispatch, introspection, dynamisk kompilering og dynamisk loading. I språk som er mer dynamiske kan man f.eks. gjøre ting som å endre hvordan typer ser ut – legge til metoder o.l. - mens programmet kjører.
De dynamiske spåkene begynte for alvor å vokse frem på 80-tallet – og språk som Larry Wall's Perl og Guido van Rossum's Python hadde stor betydning for internetts vekst på 90-tallet. De dynamske egenskapene hadde derimot en ulempe: Dårlig performance! Grunnen til at de dynamiske språkene har blitt mer populære de siste 10 årene er at vi nå har fått raskere og bedre maskinvare, som gjøre at vi i mange sammenhenger kan se bort fra at programmene kjører noe tregere relativt til kompilert, statisk kode.
Programmeringsspråk utvikler seg hele tiden. De som ikke gjør det er i praksis døde. Og samtidig som dynamiske språk som Perl, Python og Ruby har blitt mer populære, har andre språk beveget seg i en mer dynamisk reting.
C# har for eksempel en rekke dynamiske egenskaper. Du lager dynamiske programmer om du bl.a. benytter deg av reflection (introspection). Det er bare det at reflection er mye enklere i språk som i utgangspunktet er designet for det. Generics er også en nokså dynamisk feature, som gir inntrykk av løsere typing i koden. Type inference – bruk av "var" – gir C# en dynamisk følelse. Og sist men ikke minst innfører man i .NET 4.0 Dynamic, en type hvor metodekall ikke evalueres før runtime (dynamic dispatch), slik at C# bedre kan kommunisere med mere dynamiske språk.
Ved å beherske et dynamisk språk vil man lære seg teknikker som gjør en til en bedre utvikler også når man jobber i mere statiske språk.
PS: Det dynamiske språktreet er ikke komplett, men viser de mest sentrale språkene, og hvordan de i hovedsak har påvirket hverandre.
Jeg mener vi må innse at både statiske og dynamiske språk er viktige. Statiske språk gir en høy grad av kontroll – det er lettere å analysere koden og forutse hva som vil skje i runtime. Det er derimot vist gjentatte ganger at dynamiske språk gjør deg mere produktiv; man kan implementere mer funksjonalitet raskere, og med mindre kode.
Dynamiske språk er også mer fleksible, smidige om du vil, og egner seg til problemer hvor løsning i utgangspunktet er ukjent. Flere velger derfor å prototype i dynamiske språk, for så å implementere endelig løsning i et mere statisk språk om performance og sikkerhet er viktig.
En annen ting man oppdager når man går fra statisk til dynamisk programmering er at skillet mellom data og kode opphører – data og funksjonalitet smelter bedre sammen. Det er litt vanskelig å forklare dette uten et dypdykk, så jeg tror det må bli en fremtidig blogpost.
Et siste område hvor dynamiske språk egner seg spesielt godt er embedding. Sett at du skal utvikle et system hvor det meste skal være fast, og egner seg for et statisk språk. Men du ser at det kan bli behov for å kunne endre visse forretningsregler etter at systemet er tatt i bruk. Tradisjonelt vil man forsøke å forutse disse endringene, og lage et innfløkt konfigurasjonssystem for å dekke behovet. I stedet kan man utvikle selve systemet i C#, men kode forretningsreglene i et dynamisk språk. Den dynamiske koden vil evalueres når den behøves, og kan når som helst endres og utvides uten at man behøver å rekompilere og publisere en ny versjon.
I ytterste konsekvens kan man eksponere et API internt i applikasjonen som de dynamiske kodesnuttene kan få tilgang til – man har da laget et scriptbart system, og man kan lene seg tilbake og se på mens tredjepartsutviklere utvider funksjonaliteten i systemet ditt i retninger du selv ikke kunne ha forrutsett.
Det kan hevdes at dynamiske språk oppfordrer deg som utvikler til å skrive bedre kode. Et sentralt poeng er at man ikke har en kompilator å støtte seg på, og viktigheten av enhetstester er derfor mye større. I "de dynamske miljøene" er man også mer opptatt av eleganse og enkel kode. Gjennom å praktisere dynamisk kode vil du øke forståelsen av hva kvalitet er for noe, og det vil forbedre din statiske kode også.
Den andre siden av dette er at man ikke lenger har tilgang på mange av de verktøyene man har vendt seg til som f.eks. C#-utvikler: intellisense, god refakturerings-støtte, statisk analyse osv. Visual Studio, ReSharper o.l. gjør oss produktive, og det er en viss overgang å ikke ha disse lengre – man kan føle seg litt naken en stund.
Til slutt har jeg funnet frem et par "research papers" for dem som er interessert i utviklingen av dynamiske språk.
The End of the Cold War Between Programming Languages:
"Static typing is a powerful tool to help programmers express their assumptions about the problem they are trying to solve and allows them to write more concise and correct code. Dealing with uncertain assumptions, dynamism and (unexepected) change is becoming increasingly important in a loosely couple distributed world. Instead of hammering on the differences between dynamically and statically typed languages, we should instead strive for a peaceful integration of static and dynamic aspect in the same language. Static typing where possible, dynamic typing when needed!"
On the Revival of Dynamic Languages:
"The programming languages of today are stuck in a deep rut that has developed over the past 50 years. Although we are faced with new challenges posed by enormous advances in hardware and internet technology, we continue to struggle with old-fashioned languages based on rigid, static, closed-world file-based views of programming."
Fotnote:
[1] Jeg hevder ikke at jeg vet når du kan kalle deg ferdig utdannet - bare at det å beherske et dynamisk språk må inngå i den definisjonen. Joe Armstrong, utvikleren av Erlang, sier f.eks. at det tar 30 år å lære å programmere (i boken Coders at Work).
Referanse:
Randal exploring dynamism (InfoQ)