Dynamic Language Programming For The Statically Typed Programmer
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Il documento esplora l'uso dei linguaggi dinamici di programmazione, in particolare Python e IronPython, all'interno del contesto della programmazione statica. Viene analizzato il Dynamic Language Runtime e il compromesso tra produttività e ingegneria nel processo di sviluppo, evidenziando come i linguaggi dinamici possono facilitare personalizzazioni e adattamenti nelle applicazioni. Si conclude con la necessità di integrare linguaggi diversi per rispondere alle esigenze dei clienti e migliorare le pratiche di sviluppo.
![C# 3.0 Consuming IronPython
public class Calculator { class Calculator:
… …
public int Add(int x, int y) { def Add(self, x, y):
return x + y; return x + y
}
}
PyObject calc = GetCalculator();
Calculator calc = GetCalculator(); object res = calc.Invoke("Add", 10, 20);
int sum = calc.Add(10, 20); int sum = Convert.ToInt32(res);
object calc = GetCalculator();
Type calcType = calc.GetType();
object res = calcType.InvokeMember("Add",
BindingFlags.InvokeMethod, null,
new object[] { 10, 20 });
int sum = Convert.ToInt32(res);](https://image.slidesharecdn.com/2009-10-30dynamiclanguageprogrammingforthestaticallytypedprogrammer-100111175715-phpapp02/85/Dynamic-Language-Programming-For-The-Statically-Typed-Programmer-14-320.jpg)
Dynamic Language Programming For The Statically Typed Programmer
- 1. Dynamic Language Programming for the Statically Typed Programmer » Marco Parenzan
- 2. Marco Parenzan » Abito a Fiume Veneto (Pordenone) » Sono un libero professionista • Mi muovo sul medio piccolo • Mi muovo tra Friuli e Veneto » Insegno all’Università di Trieste Programmazione dei Web Services • …e in aziende… » Sviluppo applicazioni su commessa » Sviluppo prototipi • Idee alternative… www.xedotnet.org 2
- 3. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 3
- 4. I tuls » Sono uno statically-typed programmer • Intellisense-addicted • Pesante uso del refactoring » Tipicamente in overloading (carico di lavoro) • Relativamente poco spazio per l’ingegneria • Tutto ciò che è ingegneristico non viene pagato • Il documento di specifiche…chi è costui? • Nessun tempo per lo Unit Testing, almeno non in questa forma • Sicuramente Agile, è buon senso… • Largo spazio alla produttività (=butta li?) » C#, .NET, Visual Studio e i metadati aiutano pesantemente • Perché complicarsi la vita? www.xedotnet.org 4
- 5. Non uccidetemi… » Spero di non fare cattiva pubblicità • Non è mia intenzione fare cattiva pubblicità » Non sono un programmatore di scarsa qualità • Le notti sono amiche… » I compromessi ci devono essere » Progetti da n K€ • n<<10 www.xedotnet.org 5
- 6. Dove si sta andando a finire? » Dynamic Languages • No Intellisense • Non tutto è jQuery… • No Refactoring (…) • No prestazioni (…, ???) » Però… www.xedotnet.org 6
- 7. … bisogna accontentare il cliente » Modifiche/personalizzazioni continue » Il deployment è un problema • Non siamo a “velocità ingegneristiche” (tipicamente lente) • Rilasci “non controllati” » UI=Testing sul campo • Stiamo inserendo ORA l’MVC o l’MVVM • WPF difficile da adottare • 3 anni persi (dall’introduzione di WPF) • L’MVVM è la parte più semplice (comunque se ne parla da un anno) • ASP.NET MVC • Fino all’anno scorso non c’erano www.xedotnet.org 7
- 8. “code is value” » Il codice “è un valore” • Non solo in termini di Know-How • Qualcosa da assegnare ad una variabile » Il codice è un parametro » L’algoritmo può cambiare • Gestire il versioning dell’algoritmo… • …come gestire la coesistenza di n-versioni? • …ricostruire il calcolo » Legare documenti a versioni di codice www.xedotnet.org 8
- 9. Ispirazioni » VBScript » Office • Visual Basic for Application (Alt+F11) » La community Unix • Perl • Shell » Powershell www.xedotnet.org 9
- 10. Necessità » Scrivere codice dopo il deployment • On site • Magari senza aprire Visual Studio » Codice dopo il deployment=dato www.xedotnet.org 10
- 11. Quando realmente serve? » Formule » Codice di calcolo » Report (io uso librerie PDF) » Import/Export » Altre idee (non ancora provate) • Maschere (stile Access) www.xedotnet.org 11
- 12. Come lo potevo fare fino ad ora? » I due estremi • VBScript spero di no… • .NET 5.x • Compiler as a Service (Anders Hejlsberg, PDC 2008) • “eval” www.xedotnet.org 12
- 13. .NET 1.x, 2.0, 3.x » CodeDom + csc.exe • Lo stesso discorso vale anche per VB Creazione IStaticScript Inclusione in un Creazione Script C# dinamica istanza template dell’assembly dell’istanza •Execute www.xedotnet.org 13
- 14. C# 3.0 Consuming IronPython public class Calculator { class Calculator: … … public int Add(int x, int y) { def Add(self, x, y): return x + y; return x + y } } PyObject calc = GetCalculator(); Calculator calc = GetCalculator(); object res = calc.Invoke("Add", 10, 20); int sum = calc.Add(10, 20); int sum = Convert.ToInt32(res); object calc = GetCalculator(); Type calcType = calc.GetType(); object res = calcType.InvokeMember("Add", BindingFlags.InvokeMethod, null, new object[] { 10, 20 }); int sum = Convert.ToInt32(res);
- 15. Vantaggi del CodeDOM » C#/VB » C# 3.0 features • anonymous types • Implicit typed variabiles • Object/collection initializers • Lambda Expression » Magari un Editor con Color Syntax Highlighting e Intellisense • Soprattutto ora che l’editor di VS2010 è riusabile www.xedotnet.org 15
- 16. Svantaggi del CodeDOM » Static Compiling » “NO” REPL • In realtà Mono ce l’ha: http://mono- project.com/CsharpRepl » “NO” CODE AS VALUE • No valutazione “istantanea” » Vincoli della compilazione statica • Add Reference • Using… www.xedotnet.org 16
- 17. C# 4.0 public class Calculator { class Calculator: … … public int Add(int x, int y) { def Add(self, x, y): return x + y; return x + y } } Statically typed to be dynamic dynamic calc = GetCalculator(); int sum = calc.Add(10, 20); Dynamic Dynamic method conversion invocation
- 18. Quando usare il CodeDOM? » Quando scrittura codice e consumo sono due momenti: • distinti (chi usa non consuma) • distanti (scrivo una volta e faccio il test, poi andrà in esecuzione) www.xedotnet.org 18
- 19. Scripting (da Wikipedia) » La distinzione tra un programma normale ed uno script non è netta, ma generalmente negli script si possono individuare le seguenti caratteristiche: • complessità relativamente bassa • utilizzo di un linguaggio interpretato • integrazione in un processo di configurazione automatica del sistema (ad esempio ad ogni avvio, o ad ogni login di un dato utente), in una pagina web (tipicamente utilizzando il linguaggio JavaScript), o comunque per svolgere mansioni accessorie e molto specifiche • una certa linearità (uno script può anche accettare input dall'utente, ma solitamente input diversi non modificano sostanzialmente la struttura del Diagramma a blocchi che descrive il comportamento dello script) • mancanza di una propria interfaccia grafica (…) • richiamo di altri programmi per svolgere operazioni più sofisticate www.xedotnet.org 19
- 20. Specifiche (1) » complessità relativamente bassa • Non si vuole sostituire il C# • Non me ne voglia la community dei Dynamic Languages • Ognuno usa il linguaggio con cui si trova bene… • …e io sto bene con il C# • Sostituire solo alcuni pezzi » utilizzo di un linguaggio interpretato • Non siamo in condizioni di criticità per le performances » svolgere mansioni accessorie e molto specifiche • Non si vuole scrivere TUTTO Il programma, ma solo certe parti • Personalizzazioni www.xedotnet.org 20
- 21. Specifiche (2) » una certa linearità • Il flusso di esecuzione viene sempre implementato nel core scritto in C# » mancanza di una propria interfaccia grafica » Qui si può disquisire » WPF è scripting? No, però XamlReader.Load()… » …e una maschera custom…. » …ma adesso no…di nuovo, il core è in C# » Release 2 di questo lavoro » richiamo di altri programmi per svolgere operazioni più sofisticate » Richiamare il core dell’applicazione www.xedotnet.org 21
- 22. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 22
- 23. Static(ally typed) Language » Un linguaggio in cui il controllo dei tipi avviene a compile time » Il tipo è associato alle variabili, non ai valori » Permettono di verificare e notificare (almeno in parte) parte degli errori sui tipi prima ancora di andare in esecuzione www.xedotnet.org 23
- 24. Dynamic(ally typed) Language » Un linguaggio in cui il controllo dei tipi avviene a runtime » Il tipo è associato ai valori, non alle variabili » Non permettono di verificare e notificare gli errori di tipo se non quando vanno in esecuzione www.xedotnet.org 24
- 25. Confronto Static Dynamic Languages Languages Robusto Semplice e stringato Interpretato Performante (no compilazione) Strumenti “implicitamente “intelligenti” tipizzato” Migliore scalabilità Meta-programming
- 26. Le peculiarità di un Dynamic Language » Semplice e stringato • È una scelta tipica di chi ha sviluppato questi linguaggi • Sintassi leggera • Molte funzioni lasciate in API in linguaggi statici sono implementate nel linguaggio » Interpretato • È la diretta conseguenza della semplicità, evitando la “complicazione” di un processo di compilazione • Il senso è generale, senza pensare ad un IDE » Implicitamente tipizzato
- 27. Metaprogramming » Il metaprogramming è la scrittura di un programma in grado di scrivere o manipolare altri programmi o se stesso » Un metaprogramma effettua a tempo di esecuzioni operazioni che sarebbero, in condizioni normali, effettuate a tempo di compilazione » L'obiettivo del metaprogramming è quello di produrre programmi in grado di adattarsi dinamicamente ad una configurazione che cambia nel tempo, senza intervento umano www.xedotnet.org 27
- 28. Alune definizioni » Metaprogramma: il prodotto dell'atto di metaprogramming » Metalinguaggio: linguaggio utilizzato per scrivere il metaprogramma » Linguaggio oggetto: il linguaggio del programma manipolato » Se il metalinguaggio ed il linguaggio di programmazione coincidono, l'attività di metaprogramming prende il nome di reflection www.xedotnet.org 28
- 29. Quale scegliere? » Due “generazioni” di linguaggi • Nativi (con virtual machine proprietaria) • Su Runtime (.NET o JVM) » Alcuni • Python (IronPython, Jython) • Ruby (IronRuby, JRuby) » Perché portare Python o Ruby su .NET o JVM? • Py o Rb usano il runtime • Py o Rb sono accessibli dal runtime (e questo è il nostro caso) www.xedotnet.org 29
- 30. Dynamic Interoperability Different heaps CLR’s GC heap py1 Common Language py1 c2 Runtime c2 Python C-Based Objects Objects .NET Objects
- 31. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 31
- 32. Cos’è Python? » Un linguaggio di programmazione general purpose » Sviluppato da Guido van Rossum nel 1991 » Un linguaggio dinamico usato spesso come linguaggio di scripting » Supporta diversi paradigmi di programmazione: • Object Oriented • Imperative • Functional » Its design philosophy emphasizes: • Leggibilità del codice • Sintassi minimalista • Una estesa set di librerie • Duck Typing
- 33. IronPython » È l’implementazione del linguaggio Python • IronPython è scritto interamente in C# » Creato da Jim Hugunin • sviluppatore anche di Jython (Python su JVM) • Voleva scrivere un paper dal titolo “Why .NET is a Terrible Platform for Dynamic Languages” • Invece nel settembre del 2004 iniziava a lavorare in Microsoft • http://conferences.oreillynet.com/presentations/os2004/ hugunin_jim_up.ppt www.xedotnet.org 33
- 34. Performances Test Descrizione Prestazione parser (b0) heavy OO plus meta programming x1.1 faster stacks (b1) handling of stack overflow x2.1 faster PI (b2) using generators to compute π same sorting (b3) many different comparsions and sorting x1.5 faster parser2 (b4) reprise of parser with different input x1.2 slower builtins (b5) testing unicode, complex numbers, … x2.3 slower iterators (b6) – looping and overflow from int to long x1.2 faster Python-2.3 OSCon 2004 – IronPython 0.6 1.7x faster than Python-2.3 on IronPython pystone IronPython (Mono) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 time (seconds) b0 b1 b2 b3 b4 b5 b6 www.xedotnet.org 34
- 35. Versioni di IronPython IronPython IronPython IronPython IronPython 1.0 1.1 2.0 3.0 • Sept. 2006 • April 2007 • Early 2008 • Early 2009 • 2.4 language • 2.4 language • 2.5 language • 3.0 language? • 27/54 • Partial 2.5 • More modules • More modules builtinmodules support • Internal • More modules architecture • Top user issues work www.xedotnet.org 35
- 36. Aggiornamento IronPython al 30 ottobre 2009 » http://ironpython.codeplex.com/ » .NET 3.5sp1 • IronPython 2.0.3 • 22 ottobre 2009 • http://ironpython.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?Relea seId=30416 • IronPython 2.6 RC2 • 27 ottobre 2009 • http://ironpython.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?Relea seId=34451 » .NET 4.0 Beta 2 • IronPython 2.6 CTP for .NET 4.0 Beta 2 • 21 ottobre 2009 • http://ironpython.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?Relea seId=28125 www.xedotnet.org 36
- 37. Aggiornamento IronRuby al 30 ottobre 2009 » http://ironruby.codeplex.com/ » .NET 3.5sp1 • IronRuby 0.9.1 • 29 settembre 2009 • http://ironruby.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?ReleaseI d=30916 • IronPython binaries for ironruby-0.9.1 interop • 29 settembre 2009 • http://ironruby.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?ReleaseI d=30916#DownloadId=85530 » .NET 4.0 Beta 2 • IronRuby CTP for .NET 4.0 Beta 2 • 21 ottobre 2009 • http://ironruby.codeplex.com/Release/ProjectReleases.aspx?ReleaseI d=33305 www.xedotnet.org 37
- 38. Aggiornamento DLR al 30 ottobre 2009 » http://dlr.codeplex.com/ » .NET 3.5sp1 e .NET 4.0 Beta 2, solo src • 22 ottobre 2009 • http://dlr.codeplex.com/Release/ProjectReleases.as px?ReleaseId=34834 www.xedotnet.org 38
- 39. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 39
- 40. » “Why .NET is a Terrible Platform for Dynamic Languages” » IronPython “risolve” l’implementazione del Python su .NET • In realtà risolve anche problematiche valide per tutti i Dynamic Languages implementabili » IronPython 2.0 (specific) • On the top of DLR (generic) www.xedotnet.org 40
- 41. Dynamic Languages on .NET IronPython IronRuby C# VB.NET Others… Dynamic Language Runtime Expression Trees Dynamic Dispatch Call Site Caching Object JavaScript Python Ruby COM binder binder binder binder binder
- 42. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 42
- 43. Alcuni esempi » IronPython (scripting) in applicazioni WPF • Customize LOB application » IronPython e l’interrogazione DB » Report in PDF • Un esempio di una libreria Python • Una delle tante www.xedotnet.org 43
- 44. A commercial use of IronPython » Resolver Systems, ResolverOne a financial analytical tool that simulates a spread sheet
- 45. Agenda » Introduzione » Cos’è un Dynamic Language » Python e IronPython » Dynamic Language Runtime » Alcuni esempi » Conclusioni www.xedotnet.org 45
- 46. Conclusioni » Necessità dello scripting • Risolvere il problema delle personalizzazioni c/o il cliente » Risolto? • No, forse non si risolverà mai • Però è un altro passo avanti » Credenza di fondo • Scelgo di usare ANCHE un altro linguaggio • “Polyglot programmer” • Accetto il “compromesso” del “dinamico” » Attingere ad un parco di implementazioni (tutte open source) eccezionale in maniera nativa • Ruby on Rails www.xedotnet.org 46
- 47. Esempi Visti » “Static” scripting con C# » Esempy » Hosting DLR in una applicazione .NET • Expressions • Customize the lifetime di una LOB WPF window • Query con Entity Framework • Reports (con ReportLab) » Resolver One www.xedotnet.org 47
- 48. Esempi Non Visti » Altre librerie Python » Ruby e Ruby on Rails » Gestalt • Python e Ruby per lo scripting in pagine HTML • Usa un componente Silverlight senza UI www.xedotnet.org 48
- 49. Il team che lavora sul DLR e dintorni » Jim Hugunin (DLR) » Dave Fugate (IronPython) • Blog: http://blogs.msdn.com/hugunin/ • Blog: http://knowbody.livejournal.com/ » Dino Viehland (IronPython) • Twitter: http://twitter.com/davefugate • Blog: http://blogs.msdn.com/dinoviehland/ » Harry Pierson (Evangelist) • Twitter: http://twitter.com/DinoViehland • Blog: http://www.devhawk.net/ » Jimmy Schementi (Silverlight • Twitter: http://twitter.com/DevHawk integration) » Seo Sanghyeon (IronPython) • Blog: http://blog.jimmy.schementi.com/ • Blog: http://fepy.blogspot.com/ • Twitter: http://twitter.com/jschementi • Twitter: http://twitter.com/sanxiyn » John Lam (IronRuby) » Jim Deville (IronRuby) • Blog: http://www.iunknown.com/ • Blog: http://blog.jredville.com/ • Twitter: http://twitter.com/john_lam/ • Twitter: http://twitter.com/jredville » Curt Hagenlocher (IronPython) » Shri Borde (IronRuby) • Blog: http://blogs.msdn.com/curth/ • Blog: http://blogs.msdn.com/shrib/ » Tomas Matousek (IronRuby) • Blog: http://blog.tomasm.net/ www.xedotnet.org 49
- 50. Autori » Michael Foord • Libro: http://www.manning.com/foord/ • Blog: http://www.voidspace.org.uk/python/weblog/index.shtml • Twitter: http://twitter.com/Voidspace » Ivar Porto Carrero • Libro: http://www.manning.com/carrero/ • Blog: http://flanders.co.nz/ • Twitter: http://twitter.com/casualjim www.xedotnet.org 50
- 51. Link Marco Parenzan blog: http://blog.codeisvalue.com/ email: marco.parenzan@libero.it web: http://www.codeisvalue.com/ Skype: marco.parenzan Messenger marco.parenzan@live.it Twitter: marco_parenzan community: www.xedotnet.org www.xedotnet.org 51
- 52. Agenda Virtual Meetings Venerdì 30/10 Dynamic Language Programming for the Statically Typed Language Programmer Speaker: Marco Parenzan Venerdì 20/11 Microsoft Velocity: overview, practical setup and usage Speaker: Andrea Colaci Dalle 21:00 alle 22:00 www.xedotnet.org 52
- 53. Agenda Community Meetings Venerdì 25/9 - Pattern Track Speaker: Senatore e Servienti Venerdì 16/10 – Team Foundation Server Track Speaker: Barbieri e Vernole Venerdì 6/11 – Web Track Speaker: Boschin e Vernole Venerdì 12/12 – Data Track Speaker: Boschin e Dottor Dalle 19:00 alle 23:00 www.xedotnet.org 53
- 54. Grazie Q&A blog: http://blog.codeisvalue.com/ email: marco.parenzan@libero.it web: http://www.codeisvalue.com/ Skype: marco.parenzan Messenger marco.parenzan@live.it Twitter: marco_parenzan www.xedotnet.org 54