Lil' Fun Langs' Guts

Kāpēc, ieskatoties zem sīku programmēšanas valodu pārsega, jūs kļūstat par labāku celtnieku

Katra jūsu izmantotā programmatūra — no CRM, kas izseko jūsu potenciālos pirkumus un beidzot ar automatizācijas programmu, kas pusnaktī nosūta rēķinus, tika izveidota, izmantojot programmēšanas valodu. Bet vai esat kādreiz domājuši, kas programmēšanas valodai atzīmē? Nevis masīvās ekosistēmas, piemēram, Python vai JavaScript, bet gan mazās, trauslās, apburoši dīvainās ekosistēmas, kuras izstrādātāji izveido nedēļas nogalē, lai atrisinātu vienu problēmu vai vienkārši mācītos. Šīs "lil' fun langs" — rotaļlietu valodas, domēnspecifiskās valodas (DSL) un izglītojošie tulki — ir vieta, kur pastāv dažas no elegantākajām datorzinātņu idejām. Izpratne par viņu iekšām ne tikai padara jūs par labāku programmētāju; tas būtiski maina to, kā jūs domājat par rīku izveidi, darbplūsmu automatizāciju un tādu sistēmu izstrādi, kas patiešām darbojas cilvēkiem.

Kas īsti ir "Lil' Fun Langs"?

Programmēšanas pasaule ir pilna ar valodām, kuras nekad nebija paredzētas ražošanas serveru barošanai vai miljoniem darījumu apstrādei. Tādas valodas kā Lox (no Roberta Nīstroma grāmatas Crafting Interpreters), Monkey (no Torstena Bala grāmatas Writing an Interpreter in Go) vai pat joku valodas, piemēram, Brainfuck un Chef, pastāv, lai mācītu, izklaidētu un paplašinātu robežas tam, ko nozīmē “valoda”. Šīs mazās valodas novērš reālās pasaules rīku ķēdes sarežģītību un atklāj neapstrādātu mehāniku, kā kods kļūst par darbību.

Taču "lil' fun langs" neaprobežojas tikai ar izglītojošiem vingrinājumiem. Domēnam specifiskas valodas nodrošina dažus no visefektīvākajiem biznesa rīkiem tirgū. Katru reizi, kad rakstāt formulu izklājlapā, definējat filtra kārtulu savā e-pasta klientā vai konfigurējat automatizācijas darbplūsmu tādā platformā kā Mewayz, jūs mijiedarbojaties ar nelielu, īpaši izstrādātu valodu. 207 Mewayz moduļi, kas aptver CRM, rēķinu izrakstīšanu, personāla pārvaldību, autoparka pārvaldību un daudz ko citu, balstās uz iekšējo noteikumu dzinējiem un izteiksmju parsētājiem, kas būtībā ir mazas valodas, kas izstrādātas, lai sniegtu lietotājiem jaudu, neprasot datorzinātņu grādu.

Izpratne par šo valodu anatomiju atklāj, kāpēc daži rīki šķiet intuitīvi, bet citi jūtas kā cīkstēšanās ar rokasgrāmatu, kas rakstīta citā dimensijā.

Leksers: vārdu sadalīšana atomos

Katra valoda, neatkarīgi no tā, cik maza, sākas ar vienu un to pašu fundamentālo soli: leksisko analīzi vai "leksingu". Lexer izmanto neapstrādātu rakstzīmju virkni — kaut ko līdzīgu kopā = cena * daudzums + nodoklis — un sadala to nozīmīgos gabalos, ko sauc par marķieriem. Lekserim pagaidām jēga nerūp. Tas tikai identificē, ka kopā ir identifikators, = ir piešķiršanas operators, price ir cits identifikators, * ir reizināšana un tā tālāk.

Leksera izveide nelielai valodai ir pārsteidzoši apmierinoša. Mazāk nekā 100 koda rindiņās varat iemācīt programmai atpazīt skaitļus, virknes, atslēgvārdus un operatorus. Lieta ir vienkāršībā — tā liek aizdomāties par to, kāds absolūtais minimālais "vārdu" kopums ir nepieciešams jūsu valodai. Tāda pati domāšana attiecas uz lietotājam paredzētu rīku izstrādi. Kad Mewayz automatizācijas programma ļauj mazā uzņēmuma īpašniekam iestatīt kārtulu, piemēram, “ja rēķins ir nokavēts par 7 dienām, nosūtiet atgādinājuma e-pasta ziņojumu”, sistēma klusi iestrādā šo noteikumu strukturētos marķieros, uz kuriem tā var rīkoties. Labākās saskarnes ir bez piepūles tieši tāpēc, ka kāds ir padomājis par to, kā izskatās mazākās nozīmīgākās lietotāja nodomu vienības.

Parsēšana: plakano žetonu pārvēršana dzīvos kokos

Kad jums ir marķieri, jums ir nepieciešama struktūra. Parsēšana pārveido plakanu marķieru secību abstraktā sintakses kokā (AST) — hierarhiskā attēlojumā, kas tver attiecības starp dažādām izteiksmes daļām. Izteiciens 3 + 4 * 5 nav tikai piecu marķieru secība; tas ir koks, kurā reizināšana ir ciešāk saistīta nekā saskaitīšana, iegūstot 23, nevis 35.

Šeit lietas kļūst patiesi jautras. Parsēšanas algoritmi, piemēram, rekursīvā nolaišanās vai Prata parsēšana, ir eleganti inženierijas elementi, kas iekļaujas vienā failā, taču spēj apstrādāt pārsteidzoši sarežģītas gramatikas. Jo īpaši rekursīvie parsētāji tiek lasīti gandrīz kā pašas valodas specifikācija — katra funkcija atbilst gramatikas likumam, padarot kodu pašdokumentējošu tādā veidā, kas programmatūras izstrādē ir reti sastopams.

Parsēšanas mācības sniedzas daudz tālāk par valodas dizainu. Jebkura sistēma, kas apstrādā strukturētu ievadi — rezervācijas veidlapa ar datumu diapazoniem, algu konfigurācija ar nosacījumiem, CRM konveijera ar atzarošanas loģiku — atrisina parsēšanas problēmu. Vairāk nekā 138 000 lietotāju Mewayz platformā katru dienu ģenerē sarežģītus, strukturētus datus. Izpratne par to, kā parsētāji pārvērš neviennozīmīgu ievadi nepārprotamā struktūrā, ir atšķirība starp tādas sistēmas izveidi, kas graciozi apstrādā malas gadījumus, un sistēmu, kas sabojājas brīdī, kad kāds ievada datumu neparedzētā formātā.

Tulks: kur kods atdzīvojas

Tulks ir vieta, kur notiek burvība. Tas veic AST pa mezglu un izpilda to. Skaitļa mezgls atgriež savu vērtību. Binārās operācijas mezgls novērtē kreiso un labo atvasi un apvieno tos. Funkcijas izsaukums meklē funkciju vidē, saista argumentus un novērtē pamattekstu. Rotaļlietu valodā viss tulks var būt 200–300 rindiņas — pietiekami mazs, lai turētos galvā, tomēr pietiekami spēcīgs, lai palaistu īstas programmas.

Pastāv divas plašas izpildes pieejas: koku staigāšanas tulki un baitkoda virtuālās mašīnas. Koku staigātāji ir vienkāršāki, bet lēnāki; tie šķērso AST tieši. Bytecode virtuālās mašīnas apkopo AST vienkāršu instrukciju secībā (piemēram, mazā montāžas valodā) un tās vietā izpilda, tirgojot ieviešanas sarežģītību, lai panāktu ievērojami labāku veiktspēju. CPython, standarta Python implementācija, izmanto baitkoda virtuālo mašīnu. Lua — viena no visefektīvākajām iegultajām valodām — aizsāka uz reģistru balstītu virtuālo mašīnu dizainu, kas ietekmēja spēļu dzinējus visā pasaulē.

Galvenais ieskats: jaudīgākie biznesa rīki nav tie, kuriem ir visvairāk funkciju — tie ir tie, kuriem ir vislabākā iekšējā “valoda”, lai izteiktu to, kas lietotājiem patiešām nepieciešams. Katrs noteikumu dzinējs, formulu sistēma un automatizācijas veidotājs ir niecīgs maskēts tulks. Šī tulka kvalitāte nosaka, vai rīks ir no 10 lietotājiem līdz 100 000.

💡 DID YOU KNOW?

Mewayz replaces 8+ business tools in one platform

CRM · Invoicing · HR · Projects · Booking · eCommerce · POS · Analytics. Free forever plan available.

Start Free →

Vide un darbības joma: valsts slēptā arhitektūra

Viens no sarežģītākajiem valodas ieviešanas jēdzieniem — un viens no vistiešāk piemērojamajiem biznesa programmatūrai — ir tas, kā valodas pārvalda stāvokli, izmantojot vidi un darbības jomu. Rakstot mainīgā piešķiršanu funkcijā, šim mainīgajam nevajadzētu izplūst un kaut ko pārrakstīt globālajā tvērumā. Tas izklausās pašsaprotami, taču, lai to pareizi ieviestu, ir nepieciešama datu struktūra, ko sauc par vides ķēdi: saistīts jaukšanas karšu saraksts, kurā katrs līmenis apzīmē darbības jomu, un mainīgo meklējumi iet pa ķēdi, līdz tiek atrasta atbilstība.

Šis modelis labi izstrādātā programmatūrā ir redzams visur. Lietotāju atļaujas biznesa platformā darbojas tāpat — komandas dalībnieka piekļuve tiek noteikta, vispirms pārbaudot viņu individuālās atļaujas, pēc tam lomu atļaujas un pēc tam organizācijas noklusējuma iestatījumus. Mewayz moduļu sistēma, kas aptver visu, sākot no saitēm bio lapām līdz pilnīgai algu apstrādei, izmanto slāņveida konfigurāciju, kas atspoguļo tieši šo principu. Uzņēmuma īpašnieks iestata visas organizācijas noklusējuma iestatījumus, nodaļu vadītāji var ignorēt konkrētus iestatījumus, un atsevišķi lietotāji var pielāgot savu darbvietu — tas viss notiek bez konfliktiem.

Pareiza darbības joma programmēšanas valodā rada kļūdas. Nepareiza darbības joma uzņēmējdarbības platformā izraisa datu noplūdi, atļauju eskalāciju un darbības haosu, kas maksā reālu naudu. Nodarbības ir vienādas visos abstrakcijas līmeņos.

Ko patiesībā māca mazas valodas veidošana

Ja jūs nekad neesat izveidojis nelielu programmēšanas valodu, tālāk ir norādīts, ko šī pieredze konkrēti māca — un kāpēc tas ir svarīgi, vai esat izstrādātājs, tehniskais dibinātājs vai kāds, kurš vienkārši vēlas izprast ikdienā izmantotos rīkus.

• Domu precizitāte: definējot gramatiku, jūs nevarat būt neskaidrs. Katra neskaidrība jūsu valodas specifikācijā kļūst par kļūdu jūsu parsētājā. Šī disciplīna tieši pāriet uz labāku specifikāciju rakstīšanu, skaidrāku dokumentāciju un precīzākām funkciju prasībām.
• Empātija pret lietotājiem: veidojot valodu, jūs veidojat saskarni cilvēka domāšanai. Jūs iemācāties jautāt: "Ko lietotājs domā ar to?" — jautājums, kam vajadzētu vadīt katru lēmumu par produktu.
• Veiktspējas intuīcija: jūs uzzināsit, kāpēc dažas darbības ir ātras, bet citas lēnas, nevis no etalonu lasīšanas, bet gan no tā, ka precīzi redzat, cik soļus veic tulks. Tas ļauj labāk izstrādāt mērogojamās sistēmas.
• Atkļūdošanas meistarība: ja jūsu valoda rada nepareizu izvadi, jums nav kur slēpties. Nav vainojams ietvars, nav bibliotēkas versiju konflikta. Tā ir jūsu loģika, jūsu datu struktūras, jūsu algoritms. Tas veido tādas dziļas atkļūdošanas prasmes, kas atšķir labus inženierus no izciliem.
• Atzinība par abstrakciju: jūs saprotat, kāpēc augstāka līmeņa valodas ir izdarījušas tādas izvēles, kā tās izdarīja — kāpēc JavaScript ir slēgtas, kāpēc Python izvēlējās nozīmīgu atstarpi, kāpēc pastāv Rust aizņēmumu pārbaudītājs. Tie nav patvaļīgi lēmumi; tie ir risinājumi reālām problēmām, ar kurām jūs saskarsities, īstenojot to pašu.

No rotaļlietu valodām līdz reālās pasaules automatizācijai

Plaisa starp rotaļlietu valodu un ražošanas automatizācijas dzinēju ir mazāka, nekā vairums cilvēku domā. Shopify Liquid veidņu valoda sākās kā vienkārša, droša veidņu sistēma, un tagad tā nodrošina miljoniem veikalu skatlogiem. GitHub Actions darbplūsmas sintakse ir domēnam specifiska valoda, kuras pamatā ir YAML. Stripe Sigma vaicājumu valoda ļauj finanšu komandām jautāt maksājumu datus, nerakstot SQL. Katrs no tiem sākās ar kādu jautājumu: "Kāda ir mazākā, vienkāršākā valoda, kas atrisina šo konkrēto problēmu?"

Tā pati filozofija ir platformu pamatā, kuru mērķis ir apvienot uzņēmējdarbības operācijas vienā ekosistēmā. Kad Mewayz apkalpo ārštata darbinieku, kuram ir nepieciešama saite-in-bio lapa un vidēja lieluma uzņēmums, kas savos 207 moduļos nodrošina algas 50 darbiniekiem, galvenais izaicinājums ir tāds pats, ar ko saskaras ikviens valodu izstrādātājs: kā izveidot sistēmu, kas ir pietiekami vienkārša iesācējiem, taču ir pietiekami jaudīga sarežģītiem lietošanas gadījumiem? Atbilde, kā jums pateiks jebkurš valodas ieviesējs, ir pareizi izveidot primitīvus — mazus, saliekamus blokus, kurus lietotāji var apvienot veidos, ko dizaineris nekad nebija paredzējis.

Nākamreiz, kad konfigurējat automatizācijas kārtulu, veidojat pielāgotu informācijas paneli vai iestatāt nosacījumu darbplūsmu jebkurā biznesa rīkā, atcerieties: jūs rakstāt programmu ļoti jautrā valodā. Kāds ir izstrādājis šīs valodas pamatelementus — tās lekseri, parsētāju un tulku —, lai padarītu jūsu nodomu izpildāmu. Un viņu darba kvalitāte ir neredzamais spēks, kas nosaka, vai jūsu pieredze ir maģija vai posts. Izpratne par šīm drosmēm pat virsmas līmenī sniedz jums superspēju: spēju redzēt iekārtu zem saskarnes, paredzēt, kur tā salūzīs, un virzīt to tālāk, nekā tās dizaineri jebkad ir iedomājušies.

Bieži uzdotie jautājumi

Kas ir "lil' fun langs" un kāpēc man tas būtu jārūpējas?

Lil' fun langs ir nelielas, eksperimentālas programmēšanas valodas, kas izstrādātas, lai izpētītu konkrētas idejas vai mācītu pamatjēdzienus. To diapazons ir no rotaļlietu tulkiem, kas rakstīti nedēļas nogalē, līdz domēna specifiskām valodām (DSL), kas paredzētas šauriem uzdevumiem. Izpratne par to darbību sniedz jums dziļāku ieskatu par to, kā darbojas visa programmatūra, tostarp biznesa rīki, uz kuriem paļaujaties ikdienā. Šīs zināšanas padara jūs par precīzāku izstrādātāju un informētāku lēmumu pieņēmēju, izvēloties vai veidojot automatizācijas sistēmas.

Kā valodu apguve palīdz automatizēt uzņēmumu?

Kad saprotat tādus jēdzienus kā parsēšana, novērtēšana un tulki, jūs sākat uztvert automatizāciju savādāk. Jūs atpazīstat modeļus darbplūsmu veidotājos, veidņu programmās un noteikumu sistēmās. Platformas, piemēram, Mewayz, izmanto šos pašus principus savos 207 moduļos, lai ļautu jums automatizēt rēķinu izrakstīšanu, CRM darbplūsmas un daudz ko citu — bez koda rakstīšanas. Pamatinformāciju pārzināšana palīdz uzlabot šos rīkus un ātrāk novērst problēmas.

Vai man ir nepieciešams datorzinātņu grāds, lai izveidotu nelielu valodu?

Nemaz. Daudzi izstrādātāji izveido savu pirmo tulku vienā nedēļas nogalē, izmantojot apmācības un atvērtā koda ceļvežus. Valodas, piemēram, Python un JavaScript, ļauj vienkārši uzrakstīt pamata lekseru, parsētāju un vērtētāju. Mērķis nav izveidot nākamo ražošanas valodu, bet gan mācīties darot. Pat vienkārša kalkulatora valoda iemāca, kā tiek analizētas un izpildītas izteiksmes, prasmes, kas tiek tieši pārnestas uz attīstību reālajā pasaulē.

Vai izpratne par DSL var man palīdzēt izvēlēties labākus biznesa rīkus?

Pilnīgi. Daudzās biznesa platformās formulām, filtriem un darbplūsmas kārtulām ir iegultas domēnam specifiskas valodas. Kad saprotat, kā DSL darbojas zem pārsega, varat kritiskāk novērtēt rīkus. Piemēram, Mewayz piedāvā visaptverošu biznesa operētājsistēmu, sākot no USD 19 mēnesī ar iebūvētu automatizācijas loģiku visos moduļos. Zinot DSL koncepcijas, varat pilnībā izmantot šīs funkcijas, nevis skrāpēt virsmu.