Пришло время перейти к конструктиву и немного посмотреть как их можно делать среды которые что-то меняют в процессе разработки. Есть изрядное количество инструментов которые пытаются продвинуться за пределы 95го года и существенно изменить способ взаимодействия программиста и разрабатываемой им программы.
Вот например Squeake, первый релиз 96 год. (Небось думали я с потолка год в прошлом посте взял? Правильно думали на самом деле, да и большинство обсуждаемых далее фич были в Smalltalk-80). Я наверно повторяю очень известную вещь, но всё таки: основной чертой Smalltalk является существование live image. В нём нет статического кода и времени исполнения, всё что делает программист порождает объекты в одном образе, этот образ несёт в себе и код и живые объекты на одинаковых правах. Образ содержит и ядро языка, и разрабатываемое приложение, и среду разработки одновременно, при поставке пользователю ненужные классы удаляются.
Подход этот конечно спорный, но он имеет несколько явно положительных результатов. Например при разработке графики можно весьма просто с ней управляться. Например имея нарисованную как-то картинку можно немного её покрутить, примерить к другой картинке, продублировать. Как-то так или так (вторая ссылка покороче, но требует скачивания видяшки). А после соответствующего благоустройства среда позволяет что-то программировать даже детям. Ну и вообще она полна простых приятностей, вот например Object inspector.
"Чего же тут такого интересного?" - многие спросят. Вроде и ничего, но вот 2014 год на дворе а все популярные среды разработки по-прежнему считают что цвет нормально показывать как десятизначное число.
Второй интересной наработкой Smalltalk является method finder. Первая его фича - поиск по ключевым словам более менее освоена современными IDE. А вот вторая, поиск по примеру и сейчас, спустя примерно 30 лет после создания насколько я знаю ни кем не повторена. Если кратко она позволяет ввести пример результата метода при заданных аргументах и получить список методов которые этому примеру удовлетворяют. Например на запрос ' trim my spaces '. 'trim my spaces' он ответит #withBlanksTrimmed.
Ладно, хватит истории, вот пара проектов которые прямо сейчас в разработке. Первый, собравший 300k$ на кикстартере, Light table. Это IDE которая должна решить несколько известных проблем и серьёзно пересмотреть постановку других. На данный момент она нацелена на поддержку Clojure, JavaScript и Python. Среди наиболее интересных фичей:
- Абстрагирование от файлов проекта, редактор показывает и даёт редактировать функции динамически компонуя их по мере просмотра и редактирования исходников.
- Автоматический показ документации и/или исходников связанных функций.
- Интерактивная отладка, как через горячую подмену кода так и через 'watches' которые позволяют записывать и отображать состояние программы в отдельных точках.
Проект Lamdu параллельно развивает язык и среду разработки для него. Язык построен на основе Haskell с изменениями направленными на большую явность конструкций и адаптацию для визуального представления структуры программ. В частности он вводит обязательные имена параметров для функций и явно отображает типы в лямбда-выражениях.
Среда построена вокруг структурированного представления и редактирования кода с выделением различных элементов шрифтом и цветом. Редактор позволяет вводить код только в предназначенные для этого слоты, контролирует после ввода тип, предполагаются умные автодополнения. Ошибки типизации получаются хорошо локализованы (не могу не заметить что оригинальный хаскель тут от C++ ушёл совсем не далеко, точность ошибки компенсируется неопределённостью её местоположения).
Редактор автоматически применяет визуальную свёртку сложных языковых конструкций (вроде лямбд и аннотаций параметров как на картинке). Среди целей проекта предоставление билиотекам возможности настраивать отображение для своих структур данных и функций.
Также предполагается поддержка "regression debugging", то есть автоматический контроль хода выполнения теста и поиск изменения которое сломало тест. Примерно можно сказать что IDE будет запоминать все промежуточные результаты вычисления функций и сравнивать их для каждой версии. Хотя в контексте ленивости языка всё явно будет хитрее.
Помимо попыток привнести глобальные улучшения в IDE есть несколько инструментов реализующие какие-то конкретные компоненты гораздо лучше, чем принято в мэйнстриме.
Вот например Projucer, инструмент визуальный разработки для Juce. Ничего сверхъестественного, просто быстрая связь кода и картинки, но всё-таки поживее многочисленных SWING-дизайнеров, а пишется одним человеком.
Ещё один проект, коммерческий, Chronon. Включает в себя "Time Traveling Debugger". Это забавный инструмент который работает с полной записью исполнения программы. Записи получаются с помощью чёрной магии и второго компонента Chronon'а - "Recording Server". Нам же тут интересен дебаггер.
Его центральной фичей является возможность идти не только вперёд но и назад. Найдя ошибку можно вместо того чтобы расставлять бряки в подозрительных местах и перезапускать программу просто пойти назад и посмотреть "откуда пошло". Есть множество приятностей, вроде подсветки активных путей исполнения, истории состояний для переменных и вызовов методов. Много различных фильтров для поиска нужных значений в истории. Для примера можно посмотреть вот это видео.
Последний пример с совсем неожиданного направления, из мира железячных корпораций и кровавого геймдева. PhysX debugger - инструмент для физического движка от nVidia. Он создан для отладки поведения физической модели в сложных сценах. И демонстрирует очень высокий уровень использования различных визуализаций. Если вам интересно визуальное программирование я рекомендую потратить 15 мин и посмотреть обзорный ролик целиком: PVD tutorial video.
В этом инструменте есть множество примеров визуализации разных аспектов динамических сцен и процесса их вычисления, вот интересный кусочек для ленивых (смотреть минуты три). Есть функции бэктрекинга, когда есть бажный объект, есть момент времени когда с ним что-то не так и надо найти откуда проблема появилась. Предусмотрены инструменты для командной работы, можно аннотировать дебаг-сессию оставляя каменты к объектам в определённые моменты времени. Сессия экспортируется и может быть передана коллеге для дальнейшего разбора проблемы. Действительно развитый инструмент для решения весьма нетривиальных задач.
Напоследок уже в который раз не могу не дать ссылку на сайт Bret Victor'а, которого авторы большинства описанных выше проектов называют в числе основных источников идей: worrydream.com. Если Вы ещё не изучили все его материалы стоит немедленно начать.
