abclinuxu.cz AbcLinuxu.cz itbiz.cz ITBiz.cz HDmag.cz HDmag.cz abcprace.cz AbcPráce.cz
AbcLinuxu hledá autory!
Inzerujte na AbcPráce.cz od 950 Kč
Rozšířené hledání
×
dnes 17:22 | Pozvánky

V sobotu 23. února se uskuteční 6. ročník WordCampu – největší konferenci o WordPressu v ČR. Ke konferenci probíhá i soutěž typu CTF (Capture The Flag) o volné vstupenky, kde si lze zkusit zneužít běžné bezpečnostní chyby.

smíťa | Komentářů: 0
dnes 17:11 | Pozvánky

Letošní ročník konference Prague PostgreSQL Developer Day se bude konat 13. a 14. února v prostorách FIT ČVUT. Program konference najdete na stránkách konference, stejně jako registrační formulář.

TomasVondra | Komentářů: 0
dnes 16:55 | Bezpečnostní upozornění

Byly zveřejněny informace o bezpečnostní chybě v nástroji pro správu databází v jednom PHP souboru Adminer. Chyba je už půl roku opravena. Stačí Adminer aktualizovat.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
včera 18:33 | Nová verze

Byla vydána nová stabilní verze 2.7 svobodné decentralizované mikroblogovací platformy a sociální sítě podobné Twitteru Mastodon (Wikipedie). Detailní přehled novinek na GitHubu.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
včera 00:22 | Nová verze

Byla vydána nová vývojová verze datového formátu a souvisejících nástrojů Relational pipes. Verze v0.9 obsahuje vstupní moduly pro fstab, CSV, XML a příkazový řádek; výstupní moduly pro CSV, XML, ODS (ODF), GUI (Qt), hodnoty oddělené nulovým bajtem a tabulkový výstup do konzole. Relační data lze upravovat relačními příkazy grep, cut a sed.

xkucf03 | Komentářů: 59
19.1. 18:33 | Zajímavý software

Podman dospěl do verze 1.0.0. Jedná se o nástroj umožňující vytvářet a provozovat kontejnery, aniž by uživatel potřeboval práva roota.

Ladislav Hagara | Komentářů: 1
18.1. 16:44 | Zajímavý software

Na Kickstarteru lze podpořit vývoj svobodného softwarového nástroje Akira, jenž by měl umožnit designérům designování aplikací v Linuxu. Mělo by se jednat o alternativu k proprietárním nástrojům Sketch, Figma nebo Adobe XD.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
18.1. 12:11 | Zajímavý článek

V Edici CZ.NIC vyšla kniha CyberSecurity věnovaná problematice kybernetické bezpečnosti, a to především jejím základním principům, které by měl respektovat každý, kdo využívá informační a komunikační technologie. Kniha je ke stažení zcela zdarma pod licenci Creative Commons (CC BY-ND 3.0 CZ) (pdf, epub, mobi).

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
18.1. 02:00 | Nová verze

Byla vydána nová stabilní verze 0.92.4 a první alfa verze verze 1.0 svobodného multiplatformního vektorového grafického editoru Inkscape. Přehled novinek v poznámkách k vydání (0.92.4 a 1.0alpha0). Obě verze jsou k dispozici také jako balíčky ve formátu AppImage. Stačí je stáhnout, nastavit právo ke spuštění a spustit.

Ladislav Hagara | Komentářů: 6
17.1. 21:22 | Nová verze

Byla vydána verze 1.32 programovacího jazyka Rust (Wikipedie). Podrobnosti v poznámkách k vydání. Vyzkoušet Rust lze například na stránce Rust by Example.

Ladislav Hagara | Komentářů: 0
Používáte USB Type-C?
 (20%)
 (16%)
 (11%)
 (12%)
 (37%)
 (4%)
 (43%)
Celkem 438 hlasů
 Komentářů: 0
Rozcestník

Objektový model jazyka Self

12.12.2018 21:14 | Přečteno: 2060× | Výběrový blog | poslední úprava: 12.12.2018 21:16

Programovací jazyk Self byl první programovací jazyk, který byl přišel s konceptem prototypů. Self si plně vystačí s objekty složenými ze slotů, delegací mezi nimi a případným kódem, který je k objektům přiřazen. Z těchto ingrediencí dokáže poskládat velice mocný a flexibilní objektový model. O tom, jak to dělá, je tento zápisek.

Nemá ambice být úvodem do tohoto zajímavého programovacího jazyka, pouze se zaměříme na tuto jeho malou, ale velice podstatnou část, která si zaslouží pozornost každého, kdo se o objektově orientovaném programování chce dozvědět něco víc.

Dnes je nejpoužívanějším jazykem založeným na prototypech JavaScript, který však této třídě jazyků moc velkou čest nedělá. Kvůli němu se na toto paradigma řada lidí dívá skrz prsty. Self však dokazuje, že se jedná o přístup překvapivě všestranný.

Objekty v Selfu se skládají ze slotů, což jsou pojmenované reference. Self rozlišuje několik druhů slotů, jako jsou datové sloty, argumentové sloty, rodičovské sloty či sloty odkazující na metody. Mimo ně má ještě některé pomocné typy slotů, z nichž některé paradoxně nemusí mít jméno.

Delegace je velice jednoduchý mechanismus. Když nějakému objektu pošleme zprávu, virtuální stroj se v něm pokusí najít takový slot, který odpovídá jménu zprávy. Když když tím slotem bude například datový slot, bude výsledkem zaslání zprávy objekt, na který tento datový slot odkazuje. Pokud se žádný takový slot nenajde, začne se vhodný slot vyhledávat v objektech, na které odkazují rodičovské sloty daného objektu. Pokud je nalezený slot metoda, provede se její kód v kontextu objektu, jež je příjemcem zprávy.

Pomocí delegace se implementuje sdílené chování objektů, tedy nahrazuje neexistence tříd. Mějme například objekt jménem “traits point”, který poskytuje metody, jimž mají rozumět všechny body. Je jakousi obdobou třídy s tím rozdílem, že nespecifikuje žádné datové položky. Vedle tohoto objektu mějme další objekt, pojmenujme si ho “point prototype”, který je vzorem pro body, které budeme vytvářet. V našem případě obsahuje datové sloty jménem x a y s výchozí hodnotou 0. Tento objekt obsahuje rodičovský slot jménem parent, který odkazuje na objekt sdíleného chování.

V okamžiku, kdy chceme vytvořit nový bod, máme dvě možnosti. Tou nejjednodušší je vzít objekt prototypu a naklonovat ho. Nový objekt bude obsahovat nové nezávislé datové sloty s kopií hodnot v prototypu, ale zároveň bude mít stejné chování jako prototyp.

Druhou možností je poslat prototypu bodu zprávu copyX:Y:. Té rozumí, protože objekt sdíleného chování traits point obsahuje příslušnou metodu. Ta provede naklonování objektu a jeho datové sloty naplní hodnotami dodanými jako argumenty zprávy. Plní funkci jakéhosi konstruktoru.

Otázkou je, kde objekty sdíleného chování (rys) a příslušné prototypy nalezneme. Self to řeší tak, že objekty, které chtějí známé rysy a prototypy používat, mají rodičovský slot odkazující na na speciální objekt jménem lobby. Ten mimo jiné obsahuje slot jménem traits, který odkazuje na kolekci rysů (např. traits point). Dále má rodičovský slot jménem globals, který odkazuje na kolekci prototypů.

Když potřebuje nějaký objekt vytvořit nový bod, pošle si zprávu point. Protože jí nerozumí, deleguje se na lobby, který jí také nerozumí, tak ji deleguje přes rodičovský slot globals na objekt, který jí tentokrát rozumí velmi dobře a vrátí jako výsledek prototyp bodu. Z tohoto bodu si pak zprávou copyX:Y: vyrobíme vlastní bod s požadovanými souřadnicemi.

Každý objekt vlastně vytváří vlastní jmenný prostor. Takováto struktura není nijak nucená a podobných oddělných soustav objektů můžete mít v paměti kolik chcete. Žádný globální objekt ve skutečnosti neexistuje.

Mnohem zajímavější je způsob, jakým Self řeší metody. To jsou opět objekty se sloty, ke kterým je asociovaný nějaký kód. Pro jednoduchost předpokládejme, že tento kód je tvořen pouze několika jednoduchými instrukcemi: pushSelf, send, resend, pop, returnTop (pomineme směrovaný resend). Je důležité si uvědomit, že kód metody je vždy vykonáván v kontextu objektu, který tento kód obsahuje, nikoliv v kontextu objektu, který správu posílá.

Mějme příklad objektu, který má dva datové sloty jménem x a a. Mimo to obsahuje slot jménem mul:, který odkazuje na metodu, jež vynásobí její argument arg s hodnotou slotu a. Tato metoda obsahuje argumentový slot, který virtuální stroj naplní konkrétní hodnotou v okamžiku volání metody, a slot jménem self, který je rovněž argumentový a navíc rodičovský. Ten plní důležitou roli při volání metody.

Řekněme, že našemu objektu pošleme zprávu mul: x, budeme tedy chtít získat výsledek násobení x a a. Virtuální stroj se pokusí v tomto objektu nalézt slot jménem mul: a najde ho, odkazuje na metodu. Protože je to metoda, provede nevrátí přímo nalezený objekt metody, ale provede několik operací. Nejdříve objekt metody naklonuje a vytvoří tak nový objekt, kterému se říká aktivační objekt metody.

Pak do argumentového rodičovského slotu self vloží odkaz na objekt, v jehož kontextu se má kód metody provést. Přípomínám, nezapomínejte, že ve skutečnosti se bude vykonávat v kontextu objektu s kódem, tedy v aktivačním objektu metody.

Dále virtuální stroj naplní sloty argumentů, v našem případě bude tedy slot arg v aktivačním objektu metody ukazovat na stejný objekt jako slot x, tedy na dvojku.

Následně se začne vykonávat kód metody. Nejdříve se na vrchol zásobníku vloží aktivační objekt metody (pushSelf). Pak objektu na vrcholu zásobníku pošle zprávu arg. Té rozumí, protože má slot stejného jména (argumentový slot). Ze zásobníku odstraníme příjemce a vložíme tam výsledek volání zprávy, tedy dvojku. Opět vložíme na zásobník aktivační objekt metody (pushSelf) a pošleme mu zprávu a. Protože se v něm příslušný slot nenajde, pokračuje se delegací na rodičovské sloty, v našem případě self. Ten v objektu, kterému byla zpráva poslána, slot najde a na vrchol zásobníku po vyčištění příjemce vloží výsledek, tedy trojku. Té pak pošle zprávu pro násobení (send *), která nám na zásobníku zanechá výsledek, jež posléze vrátíme.

Prakticky stejně se postupuje při delegaci, kdy máme objekt, který použitou metodu neobsahuje přímo, ale deleguje ji přes rodičovský slot.

I zde se nejdříve získá aktivační objekt metody naklonováním objektu metody. Rodičovský argumentový slot self odkazuje na příjemce zprávy, takže aktivační objekt metody má přes delegaci přístup ke všem jeho slotům. Za zmínku stojí, že díky tomu, že self je pojmenovaný slot, pokud si objekt sám pošle self jedná se prakticky o standardní zprávu, která je zpracována stejným mechanismem jako jakákoliv jiná. Nejedná se o pseudoproměnnou jako ve Smalltalku.

O něco komplikovanější jsou bloky, které vytváří uzávěry. Blok je totiž syntaktická zkratka pro literál složený ze dvou objektů: objektu bloku a metody bloku. Objekt bloku přes rodičovský slot odkazuje na traits block, tedy na objekt sdíleného chování pro všechny bloky. Dále má speciální nepojmenovaný slot, který odkazuje na lexikálního rodiče, a slot, který odkazuje na metodu bloku. Ta však nemá rodičovský argumentový slot self, ale pouze nepojmenovaný rodičovský slot.

Mějme například objekt, který obsahuje metodu doSomething s jedním blokem [x+y], kterému daná metoda pošle zprávu value.

Tomuto objektu zašleme zprávu doSomething, při čemž se standardním způsobem vytvoří aktivační objekt metody.

V okamžiku, kdy je vyhodnocen kód s blokem (send literal1), provede se naklonování objektu bloku a virtuální stroj do speciálního slotu s lexikálním rodičem umístí referenci na aktivační objekt metody.

Když se tomuto bloku pošle zpráva value, provede se naklonování metody bloku (vznikne aktivační objekt metody bloku) a jeho nepojmenovaný rodičovský slot je naplněn stejnou referencí, jakou obsahuje objekt bloku ve slotu s lexikálním rodičem.

Když se začne provádět kód bloku, tedy kód v aktivačním objektu jeho metody, má přes tento rodičovský slot přístup ke slotům metody, ve které je vykonáván, takže i k jejím argumentům či lokáním proměnným. A přes rodičovský slot self i ke slotům samotného objektu, v jehož kontextu je vykonáván.

Za pozornost stojí fakt, že zprávy pro vyhodnocení bloku (tedy v tomto případě value) nejsou implementovány metodami v objektech sdíleného chování (jako třeba ve Smalltalku, kde je implementuje třída), ale jedná se přímo o metodu patřící příslušnému bloku.

Ještě o něco zamotanější, ale v principu stejné, je to u zanořeného bloku. Mějme metodu, která obsahuje dva bloky zanořené do sebe. Pak oba tyto bloky budou literály v rámci dané metody a každá bude mít svoji samostatnou metodu bloku.

Při volání zprávy, kterou tato metoda implementuje, se nejdříve klasicky nakopíruje aktivační objekt metody a naplní se argumetnový rodičovský slot self.

Při vyhodnocení kódu s vnějším blokem se naklonuje objekt bloku, nastaví se jeho lexikální rodič na aktivační objekt celé metody a ten se pak použije i jako nepojmenovaný rodič aktivačního objektu metody vnějšího bloku.

Když se vyhodnotí kód s vnitřním blokem, jeho lexikální rodič je však nastaven na aktivační objekt metody vnějšího bloku. Při vyhodnocení bloku (value:) se tato reference použije i pro nepojmenovaný rodičovský slot aktivačního objektu metody vnořeného bloku. Při vyhodnocování kódu v rámci tohoto objektu je pak přes delegaci přístupné vše, co tento objekt potřebuje. Jeho argumenty a lokální proměnné, argumenty a proměnné vnějšího bloku, argumenty a proměnné samotné metody a v neposlední řadě sloty objektu, v jehož kontextu se daná metoda vyhodnocuje.

Objektový model Selfu si tedy vystačí s naprostým minimem základních konceptů, které používá důsledně i na té nejnižší úrovni. Objekty se sloty s asociovaným kódem a delegace mezi nimi. Přesto je schopen s pomocí chytře vymyšlených jednoduchých mechanismů elegantně docílit netriviálních vlastností, jako je dynamická násobná dědičnost, kvalitní jmenné prostory, moduly čí úplné uzávěry.

Pokud vám tento přístup připadá příliš akademicky nepraktický a neefektivní, vězte, že Self takto ve skutečnosti nepracuje a vše silně optimalizuje. Zároveň však dělá vše pro to, aby to nebylo poznat a programátor tak získal výhody rychlého systému s čistým, jasným a elegantním objektovým návrhem pod kapotou, jehož kouzla může dle potřeby použít kdykoliv je to opravdu potřeba.

       

Hodnocení: 100 %

        špatnédobré        

Obrázky

Objektový model jazyka Self, obrázek 1 Objektový model jazyka Self, obrázek 2 Objektový model jazyka Self, obrázek 3 Objektový model jazyka Self, obrázek 4 Objektový model jazyka Self, obrázek 5 Objektový model jazyka Self, obrázek 6 Objektový model jazyka Self, obrázek 7 Objektový model jazyka Self, obrázek 8 Objektový model jazyka Self, obrázek 9 Objektový model jazyka Self, obrázek 10 Objektový model jazyka Self, obrázek 11 Objektový model jazyka Self, obrázek 12 Objektový model jazyka Self, obrázek 13 Objektový model jazyka Self, obrázek 14 Objektový model jazyka Self, obrázek 15 Objektový model jazyka Self, obrázek 16 Objektový model jazyka Self, obrázek 17

Tiskni Sdílej: Linkuj Jaggni to Vybrali.sme.sk Google Del.icio.us Facebook

Komentáře

Vložit další komentář

Bystroushaak avatar 13.12.2018 10:26 Bystroushaak | skóre: 33 | blog: Bystroushaakův blog | Praha
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Pěkné, pěkné. S tím jsi mi ušetřil trochu práce. V čem jsi dělal ty grafy?
13.12.2018 10:52 Pavel Křivánek | skóre: 27 | blog: Kvičet nezávaznou konverzaci
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Žádný zázračný nástroj na to bohužel nemám. Prostě jsem udělal v Calcu tabulky objektů, hodil to do Inkscape a tam uspořádal a propojil.
Mír je, když se střílí jinde.
Rezza avatar 13.12.2018 12:26 Rezza | skóre: 25 | blog: rezza | Brno
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Jen jedna poznamka - chce to explicitne nastavit bile pozadi - mam tmavy vzhled abicka a nevidim tam ty veci cernou barvou.
Josef Kufner avatar 13.12.2018 13:29 Josef Kufner | skóre: 68
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Kde jsou ty doby, kdy XOR byla prostě jen další barva.
Hello world ! Segmentation fault (core dumped)
13.12.2018 14:31 JS1 | skóre: 2 | blog: intuition_pump
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Zatim nikde. Pritom treba velikost ikon driv parametrizovana nebyla a dnes uz je, tak proc by neslo parametrizovat i barvy?
Lidstvo má již jen 12 let, aby odvrátilo nejhorší důsledky klimatické katastrofy. Podpořte výzvu na proplanetu.cz!
Josef Kufner avatar 13.12.2018 23:54 Josef Kufner | skóre: 68
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Kdysi, když jsem si hrál s editorem na kreslení myších kurzorů, tak tam byly 4 barvy: průhlená, bílá, černá a XOR. Viděl jsem to i na pár dalších místech.
Hello world ! Segmentation fault (core dumped)
14.12.2018 11:27 JS1 | skóre: 2 | blog: intuition_pump
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Asi nevedeli co s tim extra bitem pokud je bit masky 0. Neni to spatny napad.
Lidstvo má již jen 12 let, aby odvrátilo nejhorší důsledky klimatické katastrofy. Podpořte výzvu na proplanetu.cz!
13.12.2018 19:48 Pavel Křivánek | skóre: 27 | blog: Kvičet nezávaznou konverzaci
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Pro příště, měnit obrázky v blogu na ábíčku není to, co by člověk dělal dobrovolně :-) Mimochodem, původně jsem je chtěl uploadnout jako SVG, ale redakční systém měl na věc jiný názor.
Mír je, když se střílí jinde.
Bystroushaak avatar 13.12.2018 22:11 Bystroushaak | skóre: 33 | blog: Bystroushaakův blog | Praha
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Ani uploadovat. Pokud bys měl chuť se z toho zabít, tak použij abclinuxu_uploader.py
16.12.2018 20:10 JS1 | skóre: 2 | blog: intuition_pump
Rozbalit Rozbalit vše Re: Objektový model jazyka Self
Musim priznat, ze mi to zrovna jednoduche neprijde. Posledni dobou jsem se zhledl spis v lambda kalkulu a funkcionalnim programovani.

Nicmene, nedavno jsem napsal komentar na Hacker News (jako odpoved na poznamku v uvozovkach, nechce se mi to prekladat tak v originale):
"I've gone back and forth multiple times between functional practices and OO practices, and I definitely empathize with the confusion going in both directions. You trade one problem for another, and in the end there really is no free lunch."

I think there is a strange kind of duality between OOP and FP. I think OOP passes structures of objects hidden behind interfaces, while the FP passes composed functions in other direction. So you can convert your OOP code to FP code almost mindlessly by total "inversion of control" - wherever you pass an object somewhere (making a call), in FP you pass the operation from the callee to the caller instead.

And I think it's this duality that you observe in practice.

However, I believe there is a practical difference between the two, which makes FP superior despite being harder to understand initially.

It's much easier to spot that you're doing "no-ops" in FP than in OOP. In OOP, often you pass the objects unchanged across layers, while in FP, this manifests as identity functions being used. And it's easier for both human and compiler to remove these redundant identity functions (through function specialization and things like fusion etc.).

Also, I believe functional approach allows you to better realize that there are some algebraic laws governing your problem domain.

It's really kind of like in mathematics, when you come from point-wise understanding of functions to functional understanding of functions, more insight is gained.
Docela by se mi libilo, kdyby se nekdo z tech zajemcu o OOP systemy zamyslel nad touhle dualitou (a vubec jestli existuje) a pak nejak formuloval lambda kalkul, ktery odpovida jejich oblibenemu OO modelu. Bylo by to myslim zajimave srovnani. (Je pomerne dobre zname, ze existuje korespondence mezi ruznymi kalkuly a vypocetnimi modely.)
Lidstvo má již jen 12 let, aby odvrátilo nejhorší důsledky klimatické katastrofy. Podpořte výzvu na proplanetu.cz!

Založit nové vláknoNahoru

ISSN 1214-1267   www.czech-server.cz
© 1999-2015 Nitemedia s. r. o. Všechna práva vyhrazena.