Smalltalk

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Smalltalk jest czysto obiektowym, reflektywnym językiem programowania z dynamiczną typizacją. Umożliwia to w praktyce zupełnie inny sposób programowania od tego, do jakiego są przyzwyczajeni programiści używający języków obiektowych rozwiniętych z języków proceduralnych takich jak C, czy Pascal.

Smalltalk jest także biblioteką klas i środowiskiem programistycznym w jednym.

Spis treści

1 Czym jest Smalltalk?
2 Trochę techniki
3 Trochę historii
4 Siła Smalltalka
5 Przykładowy program
6 Najbardziej popularne środowiska Smalltalk
7 Linki zewnętrzne

[edytuj] Czym jest Smalltalk?

Pojęcie "czysto obiektowy" oznacza, że każda wartość, każda struktura danych jest obiektem i nie istnieje sztuczne rozgraniczenie wartości i obiektów. Przykładowo wyrażenie "26" tworzy instancję klasy SmallInteger, która poprzez hierarchie klas jest pochodną klasy Object. W ten sposób liczba 26 rozumie wszystkie wiadomości (messages), które są w tej hierarchii zdefiniowane i może również implementować nowe metody. Podobnie tablice nie są tworzone przy pomocy specjalnej dedykowanej składni, tylko w prosty sposób przez wysłanie do klasy Array odpowiedniej metody tworzącej instancję tej klasy, np. "Array new: 4".

Pojęcie "reflektywny" oznacza, że obiekty, które ten język definiują, same są opisane w tym języku. W szczególności klasy i metody są również obiektami języka Smalltalk. To wyjaśnia także powyższy przykład tworzenia instancji klasy Array - "Array new: 4". Klasa Array sama jest również obiektem, który między innymi implementuje metodę "new:". Użycie obiektów języka Smalltalk do definicji całego języka umożliwia programiście zarówno rozszerzanie funkcjonalności samego języka, jak i całego środowiska programistycznego. W takim zakresie, jak w systemie Smalltalk, nie jest to możliwe w żadnym konwencjonalnym środowisku.

Tak, jak każdy język programowania, również Smalltalk posiada typy danych - typem danego obiektu jest jego klasa - ale przyporządkowanie typu do danej zmiennej następuje dopiero w czasie działania programu, tzn. typ zmiennej nie musi być deklarowany w czasie implementacji. Każda zmienna może przechowywać obiekty dowolnego typu. Oznacza to między innymi, że do każdej zmiennej można wysłać dowolną wiadomość. W przypadku gdy obiekt reprezentowany przez tę zmienną nie implementuje danej metody, sytuacja taka będzie rozpoznana i wywołana zostanie specjalna metoda doesNotUnderstand:.

Całe środowisko programistyczne jest zaimplementowane w Smalltalku. Kompilator, Debugger, Browser są aplikacjami smalltalkowymi i z reguły są dostępne ich kody źródłowe. Browser jest jednocześnie zintegrowanym edytorem, analizatorem kodu i narzędziem umożliwiającym refactoring kodu o bardzo dużych możliwościach.

Z braku deklaracji typów i reflektywności wynika jeszcze jedna bardzo interesująca cecha Smalltalka - nie istnieją niepełne definicje klas, ponieważ klasy i metody mogą być kompilowane niezależnie od siebie. Umożliwia to między innymi modyfikacje programu w czasie jego działania, jego jednoczesne testowanie i poprawianie. W razie wystąpienia błędu programista może go poprawić bez konieczności zakończenia pracy programu i ponownego uruchamiania. Poszczególne klasy mogą być implementowane równolegle z innymi, w każdej chwili użyte i rozwijane nawet w czasie pracy aplikacji. W ten sposób w każdym momencie już zaimplementowana funkcjonalność danej klasy może zostać przetestowana. Umożliwia to szybki cykl edycji, kompilowania i debugowania na poziomie kodu źródłowego.

[edytuj] Trochę techniki

Smalltalk pracuje pod kontrolą maszyny wirtualnej - tzn. pod kontrolą abstrakcyjnego komputera, który może zostać zaimplementowany na różnych platformach. Program smalltalkowy jest tłumaczony na język tej wirtualnej maszyny, która abstrahuje zasoby konkretnego systemu, i dlatego jest on niezależny od platformy docelowej, na której będzie uruchamiany.

Koncepcja wirtualnej maszyny i pełna obiektowość Smalltalka umożliwiają automatyczne zarządzanie pamięcią - obiekty smalltalkowe nie muszą być jawnie usuwane z pamięci po zakończeniu ich pracy. W tym celu maszyna wirtualna posiada tak zwany Garbage Collector, który samodzielnie i efektywnie rozpoznaje, które obiekty nie są już używane i odzyskuje zajmowaną przez nie pamięć.

[edytuj] Trochę historii

Smalltalk został rozwinięty w latach 70. i 80. w laboratoriach firmy Xerox (Xerox Palo Alto Research Center). Język został zaprojektowany tak, aby połączyć dużą czytelność kodu z wszechstronną funkcjonalnością i elastycznością.

Smalltalk był pierwszym konsekwentnie obiektowo zorientowanym językiem i drugim językiem z elementami obiektowymi po języku Simula, dla którego zostały wymyślone podstawowe koncepcje programowania obiektowego. Smalltalk był źródłem koncepcji dla tak dzisiaj oczywistych rozwiązań jak obsługa myszki, systemy okien, interaktywne środowisko programistyczne i technik takich jak maszyna wirtualna i garbage collector, które znalazły zastosowanie również w językach Java i C#.

W 1988 roku z firmy Xerox została wydzielona firma Parcplace Systems w celu komercyjnego rozpowszechnienia języka. W 1995 z firm Parcplace Systems i Digitalk powstała firma Parcplace-Digitalk, która w 1997 roku zmieniła nazwę na ObjectShare. W 1999 technologia VisualWorks Smalltalk została zakupiona przez firmę Cincom, która przejęła również całą grupę programistów rozwijających język Smalltalk.

[edytuj] Siła Smalltalka

Powyżej opisane cechy języka i środowiska Smalltalk powodują, że środowisko to pokazuje swoje mocne strony przede wszystkim przy realizacji dużych, złożonych projektów w relatywnie krótkim czasie (w porównaniu do takich środowisk jak Java czy C#).

Smalltalk umożliwia szybkie i łatwe modelowanie prototypu aplikacji równocześnie z krokowym projektowaniem i uszczegółowianiem projektu.

Smalltalk jest wydajnym i skalowalnym systemem umożliwiającym pracę aplikacji na różnych platformach bez konieczności dopasowywania jej kodu źródłowego (write-once-run-everywhere). Wybór dostępnych platform zależy od twórcy systemu, przykładowo środowisko VisualWorks Smalltalk umożliwia wykonywanie aplikacji na komputerach PC, Macintosh i różnych wariantach systemów Linux i Unix.

Dla języka Smalltalk powstała i została rozwinięta koncepcja eXtreme Programming, Smalltalk jest jednocześnie najbardziej produktywnym środowiskiem XP.

Smalltalk pokazuje swoją siłę szczególnie w projektach z krótkimi cyklami rozwoju, w których zachodzi konieczność częstego dopasowania do nowych wymagań.

[edytuj] Przykładowy program

  | arraySize anArray |
  arraySize := (Prompter prompt: 'Podaj rozmiar tablicy' ) asNumber .
  (arraySize < 0)  ifTrue: [ 'Rozmiar nie moze byc ujemny' printString ]
  ifFalse:
     [ anArray := Array new: arraySize .
     1 to: arraySize do: [ :i | anArray at: i put: 1 ] .
     anArray printString ]

Program pyta się użytkownika o rozmiar tablicy, a następnie wyświetla tablicę jedynek o podanej długości.