NewtonScript: Прототипный язык для Apple Newton

Введение

Язык программирования с прототипным подходом для платформы Apple Newton.

NewtonScript — это язык программирования с прототипным подходом, разработанный для создания программ для платформы Newton. Он испытывает сильное влияние языка программирования Self, но был модифицирован для лучшей адаптации к потребностям мобильных и встраиваемых устройств.

История

3 августа 1993 года компания Apple представила Apple Newton MessagePad. Устройство имело 640 КБ оперативной памяти, 4 МБ ПЗУ и 20 МГц микропроцессор ARM 610. Основной целью проекта Newton было создание портативного устройства, способного заменить компьютер. Из-за ограниченных ресурсов батареи и памяти разработчики искали язык программирования, способный справиться с этими задачами. Они рассматривали язык C++, но пришли к выводу, что ему не хватает гибкости. Они начали изучать языки, основанные на прототипах, и были впечатлены Smalltalk и Self. Параллельно Apple разрабатывала другой динамический язык программирования под названием Dylan, который рассматривался как один из кандидатов для платформы Newton. Однако и Self, и Dylan были отклонены, поскольку оба находились на ранней стадии разработки и не подходили для полноценной интеграции. Вместо этого команда под руководством Уолтера Р. Смита разработала новый язык под названием NewtonScript. На него оказали влияние динамические языки, такие как Smalltalk, и прототипная модель, реализованная в Self. В то время как графические интерфейсы обычно имеют два уровня — один для объектов и другой для компоновки графического интерфейса, которая обычно обрабатывается путем добавления слота в объект иерархии графического интерфейса (например, View). Синтаксис также был изменен для поддержки более текстового стиля программирования, в отличие от широкого использования графической среды Self для программирования. Это позволило разрабатывать программы для Newton на компьютере с Toolkit, где программы компилировались и затем загружались на устройство Newton для выполнения. Одним из преимуществ прототипного наследования в NewtonScript было снижение потребления памяти, что было критически важно для Newton объемом 128 КБ. Прототип объекта графического интерфейса мог фактически храниться в ПЗУ, что избавляло от необходимости копировать данные или функции по умолчанию в оперативную память. В отличие от языков, основанных на классах, где создание объекта требует выделения памяти для всех его атрибутов, использование прототипного наследования в NewtonScript позволяло выделять память только для нескольких полей, таких как proto и parent, вместо создания нового объекта целиком. Здесь proto и parent указывают, использует ли объект прототипное или родительское наследование. Например, разработчик может создать новый экземпляр кнопки. Если кнопка использует шрифт по умолчанию, обращение к ее "слоту" шрифта (то есть свойству или члену переменной) вернет значение, которое фактически хранится в ПЗУ; экземпляр кнопки в оперативной памяти не имеет собственного значения в слоте шрифта, поэтому цепочка прототипного наследования прослеживается до тех пор, пока не будет найдено значение. Если разработчик затем изменит шрифт кнопки, установив для его слота шрифта новое значение, это переопределит прототип; это переопределенное значение будет храниться в оперативной памяти. Таким образом, "дифференциальное наследование" в NewtonScript эффективно использовало дорогую флэш-память Newton, сохраняя основную часть данных и кода по умолчанию в более дешевом и значительно большем ПЗУ КПК.

On August 3, 1993, Apple unveiled the Apple Newton MessagePad. The device had 640 KB RAM, 4 MB ROM, and a 20 MHz ARM 610 microprocessor. The main intention behind Newton project, was to develop a device capable of replacing a computer while being portable. With limited battery and memory, the developers were looking for programming language capable of meeting these challenges. The developers looked at the C++ programming language but realized that it lacked flexibility. They started focusing on prototype based languages and were impressed with Smalltalk and Self. Concurrently Apple was developing another dynamic programming language called Dylan, which was a strong candidate for the Newton platform. However, both Self and Dylan were dropped out of consideration, as they were both in nascent stage for proper integration. Instead, a team headed by Walter R. Smith developed a new language called NewtonScript. It was influenced by dynamic language like Smalltalk and prototype model based like Self. whereas GUIs typically have two — one for the objects and another for the GUI layout that is typically handled via the addition of a slot in some sort of GUI hierarchy object (like View). The syntax was also modified to allow a more text based programming style, as opposed to Self's widespread use of a GUI environment for programming. This allowed Newton programs to be developed on a computer running the Toolkit, where the programs would be compiled and then downloaded to a Newton device for running. One of the advantages of NewtonScript's prototype based inheritance was reduced memory usage, a key consideration in the 128 KB Newton. The prototype of a GUI object could actually be stored in ROM, so there was no need to copy default data or functions into working memory. Unlike class based languages, where creation of an object involves memory being allocated to all of its attributes, NewtonScripts' use of prototype inheritance allowed it to allocated memory to few fields like proto and parent instead of creating whole new object. Here, proto and parent signifies whether the object is using prototype or parent inheritance. An example to illustrate above concept, a developer might create a new button instance. If the button uses the default font, accessing its font "slot" (i. e., property or member variable) will return a value that is actually stored in ROM; the button instance in RAM does not have a value in its own font slot, so the prototype inheritance chain is followed until a value is found. If the developer then changes the button's font, setting its font slot to a new value will override the prototype; this override value is stored in RAM. NewtonScript's "differential inheritance" therefore made efficient use of the Newton's expensive flash RAM by storing the bulk of the default data and code in the PDA's cheaper and much larger ROM.

Важные термины

Виды: Это объекты, созданные системой Newton View System, которые создаются во время выполнения для визуализации. Шаблон: Это чертёж, на основе которого создаются виды. Прототипы: Они могут служить чертежом для шаблона или вида и являются элементами библиотек кода NewtonScript. Рама и слот: Рама — это динамический набор слотов, а каждый элемент рамы называется слотом. Слот состоит из имени и значения. Значение может быть любого типа. Важно отметить, что все объекты в NewtonScript являются рамами. Суп и запись: Это взаимосвязанный набор рам/данных. Запись — это отдельная рама в супе. Frame Heap: Оперативная память, динамически выделяемая NewtonScript. Базовый вид: Это главный вид приложения, включающий все переменные и методы, используемые в приложении.