Představení systému SMALLTALK-80

Je vzácné, když se člověk může relativně beztrestně oddávat svým předsudkům a trochu si z nich utahovat, aby dotáh pointu na branku.

Tímto prohlášením zahájil Carl Helmers svůj komentář v rubrice "O obálce" srpnového čísla časopisu BYTE z roku 1978. Toto číslo bylo speciálem věnovaným jazyku Pascal, takže Helmers využil příležitosti a představil Pascalův trojúhelník, jak jej nakreslil výtvarník Robert Tinney. Hlavní alegorií obálky bylo převrácení mýtu o bermudském trojúhelníku, aby byly zobrazeny klidné vody v oblasti označené jako "Pascalův trojúhelník". Při vysvětlování této alegorie Helmers provedl cestovatele oceánem FORTRANU, mořem BASICu, kolem ostrova BAL a nahoru do země Smalltalku.

Při cestě vzhůru (na obrázku) širým mořem dojdeme k vrcholu, sněhobílému ostrovu, který se jako věž ze slonoviny tyčí z okolních vod zamořených žraloky. Zde se nachází fantastické království Smalltalk, kde se dějí velké a kouzelné věci. Ale bohužel. ... skálopevná odtažitost království Smalltalku ho drží mimo hlavní proud věcí.

Je vzácné, když se člověk může oddat své fantazii a reagovat na tak trefnou poznámku, jakou poskytl tehdejší redaktor časopisu BYTE. Právě takovou příležitost představuje návrh obálky tohoto měsíce. Je na ní vyobrazeno, jak se kolem království Smalltalku stahují mračna a systém Smalltalk vzlétá s vlajícími prapory do hlavního proudu počítačové programátorské komunity. K nadšení skupiny Learning Research Group (LRG) výzkumného centra Xerox Palo Alto navrhl tuto obálku rovněž Robert Tinney. LRG je skupina, která za posledních deset let navrhla, implementovala a vyhodnotila několik generací Smalltalku.

Balónek na obálce symbolizuje systém Smalltalk-80, který byl v letošním roce uvolněn pro věřejný přístup. Toto vydání má podobu publikací a souboru obsahujícího programovací systém Smalltalk-80. V tomto čísle časopisu BYTE se objevuje dvanáct článků popisujících tenhle systém. Díky tomuto zveřejnění se výzkum LRG stane všeobecně přístupným, čímž se rozptýlí chmury.

Smalltalk je název, který LRG přidělila softwarové části vize osobního počítače Alana Kaye, Dynabooku. Touto vizí je v ruce držen, vysoce výkonný počítač s displejem s vysokým rozlišením, vstupními a výstupními zařízeními podporujícími vizuální a zvukové komunikační cesty a síťové připojení ke sdíleným informačním zdrojům. Cílem LRG je podpořit schopnost jednotlivce používat Dynabook kreativním způsobem. To vyžaduje pochopení vzájemných vztahů mezi jazykem, znalostmi a komunikací. Za tímto účelem LRG provádí výzkum v oblasti návrhu a implementace programovacích jazyků, programovacích systémů, databází, virtuálních pamětí a uživatelských rozhraní.

Věž ze slonoviny na ostrově Smalltalk je vzrušujícím, tvůrčím místem, kde se na těchto myšlenkách pracuje. A smysl dlouhodobých cílů LRG výstižně zobrazují ilustrace navržené Tedem Kaehlerem.

Na obrázku 1 vidíme pohled na konvenční prostředí pro vývoj softwaru: kouzelník sedící na vlastním výpočetním mraku vytváří svou představu Tádž Mahalu, v němž se programátoři mohou vyřádit při vytváření aplikací pro neprogramující uživatele. Tádž Mahal představuje kompletní programovací prostředí, které zahrnuje nástroje pro vývoj programů i jazyk, v němž jsou programy napsány. Uživatelé musí chodit po jakémkoli mostě, který programátor postaví.

Cílem při návrhu systému Smalltalk bylo vytvořit Tádž Mahal tak, aby jej programátoři mohli upravovat sestavováním aplikačních sad, což jsou specializovaná rozšíření a/nebo podmnožiny systému, jejichž části může neprogramátor použít k sestavení vlastní verze aplikace. Aplikace, které lze vytvořit ze stavebnice, spolu zásadním způsobem souvisejí: programátor ji může vytvořit například pro stavbu mostů, ale je to uživatel, kdo skládá jednotlivé části dohromady, aby vytvořil přizpůsobený most (viz obrázek 2).

Jedním ze současných cílů výzkumu LRG je poskytnout části systému, které programátorovi pomohou při vytváření stavebnic. Ačkoli Smalltalk sám o sobě je pro tento úkol koncepčně dostatečný, potřebuje lepší podporu, která by programátorovi pomohla poskládat grafické zobrazení a ovládání pro interaktivní uživatelské rozhraní. Jedná se o "kit maker", jak je znázorněno na obrázku 3. V rámci vize Dynabook by měl systém pomoci programátorovi vytvořit osobní výpočetní mrak (viz obrázek 4). Dva výzkumné projekty, ThingLab Alana Borninga a PIE Iry Goldsteina a Dannyho Bobrowa, využily podpory jazyka Smalltalk pro vytváření nových metafor.

Často se nás ptají: "Čím se Smalltalk liší od ostatních jazyků?". Články v tomto čísle se snaží na tuto otázku odpovědět. Hledejte v nich důraz na interaktivní grafiku, modulární vývoj programů a integrované přístupy k nástrojům pro vývoj programů. Hledejte také rozdíl mezi programovacím jazykem a programovacím systémem a uvažujte o rozdílu v poskytování systému, ve kterém může uživatel pocítit individuální mistrovství nad složitostí. Ačkoli každý článek lze číst nezávisle na ostatních, znalost systému Smalltalk-80 a jeho filozofie návrhu je předpokladem pro pochopení mnoha z nich. Mapa na obrázku 5 má čtenáři pomoci najít cestu touto dosud neprobádanou věží ze slonoviny.

Můžete začít u padacího mostu přečtením úvodu Davea Robsona do objektově orientovaného programování (strana 74) a poté pokračovat přečtením popisu jazyka Smalltalk-80 (strana 36). Dalšími kroky budou pravděpodobně dva příklady programování v jazyce Smalltalk-80: v jednom z nich vám Jim Althoff poradí, jak vytvářet datové struktury (strana 230), ve druhém Peter Deutsch popíše, jak vytvářet řídicí struktury (strana 322). Nebo se můžete vydat po chodbě k oknu uživatelského rozhraní a přečíst si popis programovacího prostředí Smalltalku od Larryho Teslera (strana 90). Trygve Reenskaug nabízí další pohledy na poskytování programovacího rozhraní systému Smalltalk (strana 147).

Kdykoli můžete sejít po postranních schodech a přečíst si prezentaci Dana Ingallse o principech návrhu Smalltalku (strana 286). Čtenáři, které zajímají implementační detaily, mohou zamířit do sklepa a přečíst si článek Glenna Krasnera o virtuálním stroji Smalltalku (strana 300) nebo článek Teda Kaehlera o virtuální paměti Smalltalku (strana 378).

Stěny věže jsou pokryty vizuálními obrázky, které potěší každého grafického nadšence. Mnohé z nich byly vytvořeny malovací komponentou ToolBox jazyka Smalltalk, jak je popsáno v článku Billa Bowmana a Boba Flegala (strana 369). Podrobnější informace o grafickém jádru Smalltalku uvádí Dan Ingalls (strana 168).

Věže ze slonoviny jsou často spojovány se vzdělávacími instituty. Není tedy překvapivé, že terénní studie různých verzí Smalltalku byly prováděny převážně ve vzdělávacích zařízeních; s testováním našich myšlenek nám pomáhali studenti základních, nižších a vyšších ročníků středních škol i studenti univerzit. Joan Rossová a já uvádíme část historie v článku zkoumajícím, zda je systém Smalltalk-80 pro děti (strana 348).

Mnoho lidí pomáhalo stavět naši věž ze slonoviny, obklopovat ji ochrannými mraky a pak některé mraky odfouknout. Všichni lidé, minulí i současní, z výzkumného centra Xerox Palo Alto přispěli jednou nebo dvěma cihlami. Zedníky sestavil George Pake, viceprezident podnikového výzkumu. Zvláště vyzdvihujeme osobu, která je zodpovědná za položení základů, Alana Kaye, a současným členům LRG, kteří nejsou jmenováni jako autoři článků: Peggy Asprey, Alan Borning, Laura Gould, Bruce Horn, Neil Jacobstein, Kim McCall, Diana Merry, Steve Putz a Steve Weyer. Zvláštní poděkování patří Bertu Sutherlandovi, který provedl tzv. předletovou kontrolu. "