C# Konstrukt ‘using’ selbst gebaut mit Scala

Mit Scala ist es recht einfach Funktionen zu schreiben, die sich in der Verwendung wie Sprachkonstrukte anfühlen. Das kann man sehr gut nutzen um textuelle DSLs zu entwickeln. Ein Beispiel ist das Testframework ScalaTest mit dem man Tests folgendermaßen formulieren kann:

map should (contain key ("one") and not contain value (10))
result should be => (0)
book should have (title ("Programming in Scala"))
tempFile should not be a ('directory)
quotient should be (1.0 plusOrMinus 0.2)

Als kleine Demonstration zeige ich hier nun wie man das ‘using’ Konstrukt aus C# in Scala nachahmen kann. Die Funktionsweise dieses Blocks ist simpel, aber immer wieder nützlich. Man übergibt einen Stream bzw. irgendeine Instanz, die IDisposable implementiert, verwendet diese und das Schließen bzw. Zerstören der Instanz geschieht ganz von alleine.

using (var file = File.CreateText("test.dat")
{
    file.WriteLine("C# is");
    file.WriteLine("great");
}

Was wirklich passiert ist, dass der Compiler ein try finally Block erzeugt, der in jedem Fall .Dispose() aufruft, womit dann im Falle eines Streams auch automatisch .Close() zum Zuge kommt. Fangen wir mit der Scala-Übersetzung an. Eine erste Methode könnte eine simple Funktion höherer Ordnung in der folgenden Art sein:

val file = new PrintWriter("test.dat")
using (file, () => {
  file.println("scala is")
  file.append("great")
})
 
def using(stream: Closeable, operation: () => Unit) {
  try {
    operation
  } finally {
    stream.close()
  }
}

Using erwartet den Stream sowie die auszuführende Funktion, die nichts erwartet und nichts zurückgibt (Unit entspricht praktisch void in C#). Wir können die Syntax noch weiter verbessern, indem wir den zweiten Parameter in einen By-Name-Parameter umschreiben:

def using(stream: Closeable, operation => Unit)

Nun fehlen die zwei Klammern in der Signatur, was dazu führt, dass wir sie auch beim Aufrufen weglassen können:

using (file, { ... })

Das kommt der Version aus C# schon recht nahe. Einen Unterschied können wir jedoch nicht verstecken – in Scala sind Variablendeklarationen keine Ausdrücke. Somit können wir sie z.B. nicht wie in C an eine Methode übergeben, sondern müssen die Variable im Voraus definieren und sie dann an using übergeben.
Doch trotzdem gibt es hier noch Verbesserungsmöglichkeiten. Wir können using in eine partiell auswertbare Methode umwandeln, sodass using einen Parameter erwartet und als Ergebnis wieder eine Funktion zurück liefert, die nur noch die Operation als Argument bekommt. Das sieht dann so aus:

def using(stream: Closeable)(operation: => Unit)  { ... }

Damit sind wir nunam Ziel angelangt. Wir können das using-Konstrukt fast wie in C# nutzen (in Scala können normale Klammern auch durch geschweifte ersetzt werden):

val file = new PrintWriter("test.dat")
 
using (file) {
  file.println("scala is")
  file.append("great")
}

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The power of Scala

Seit einiger Zeit beschäftige ich mich in meiner Freizeit mit der nocht recht jungen Programmiersprache Scala, eine unglaublich flexible und mächtige Sprache, die geschickt funktionale und objekt-orientierte Paradigmen vermischt. Wer abseits des normalem OOP-Paradigma etwas neues lernen will, sollte sich diese Sprache auf jeden Fall genauer anschauen.

Übrigens wird Scala nach Java Bytecode kompiliert und ist somit praktisch kompatibel und gemeinsam einsetzbar mit allen bestehenden Java-Systemen. Ein Compiler für die Common Language Runtime ist auch in der Entwicklung, der Support für Java ist aber wesentlich besser.

Beim Lesen des Buchs “Programming in Scala” (welches übrigens ausgezeichnet geschrieben ist) sind mir erstmals die Unterschiede zwischen den Programmierparadigmen wirklich klar geworden. Umso interessanter ist es dann nach und nach zu sehen wie Scala beides fusioniert und dabei etwas neues schafft. Das erstaunlichste an Scala ist aber wie man selber zu einem Sprach-Kreatonist werden kann! Die Programmiersprache ist in ihrem Kern recht einfach, aber dennoch so flexibel, dass jeder die Sprache erweitern kann, um sie an die entsprechenden Bedürfnisse anzupassen.

Das beste Beispiel ist die Actors-Bibliothek zur Abstraktion der parallelen Ausführung von Programmcode. Eine Idee – ursprünglich aus der Sprache Erlang – die es mittlerweile fast in jede Sprache geschafft hat als ein normales Framework. Scala geht weiter und integriert nicht nur Funktionalität, sondern auch Syntax aus Erlang und schafft somit eine ganz natürliche Integration – so als wäre das Programmieren mit Actors schon immer Bestandteil der Sprache.

Ein paar schöne Code-Beispiele zu Actors-Bibliothek befinden sich direkt hier.

Im nächsten Beitrag werde ich demonstrieren wie man das nützliche in C# bekannte using-Konstrukt nachbaut, um Streams etc. automatisch zu schließen.

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Lazy Loading von Plugins in multilingualen .NET Applikationen

Letztes Jahr hab ich eine kleine Anwendungs-Shell gebaut, welche mir die Entwicklung von Desktopanwendungen einfacher machen soll. Schwerpunktmäßig habe ich mich dabei auf die Features Erweiterbarkeit, Multilingualität, Lazy Loading und gute Trennung der Logik von der Oberfläche konzentriert. Als festes Standbein habe ich das Framework Mono.Addins genutzt, mit dem ich in meinen Anwendungen Erweiterungspunkte in einem XML-Baum definieren kann.

Ähnlich wie in XUL oder XAML erzeuge ich außerdem etliche Teile meiner Oberflächen direkt aus dem XML-Baum, der sich aus allen XML-Knoten der geladenen Plugins ergibt. Dies ermöglichst es mir Menüs und Werkzeugleisten darzustellen ohne alle Plugin-Assemblies zu laden. Denn die Infos über Struktur, Titel und Icons der Oberfläche befinden sich bereits in den XML-Daten und müssen nicht erst vom .NET Code erzeugt werden. Mit solchen Prinzipien kann man auch große Anwendungen zu einem schnellem Start verhelfen, Visual Studio, #Develop und Co machen es genauso.

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Witzig: Immobilienseite gibt live “Bla” Debugmeldungen aus

Sehr witzig, heute habe ich beim Surfen auf www.studenten-wg.de entdeckt, wie plötzlich ein schönes “bla” mitten auf der Seite erschien. Da scheinen wohl einige Webentwickler nicht lokal testen zu wollen :-) . Hier der Beweis:

wg

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Materialien zum Techtalk

Am Samstag haben wir unseren ersten studentischen Techtalk veranstaltet. Die Veranstaltung in meinen Augen auf jeden Fall ein Erfolg, ich denke jeder von uns konnte an dem Tag einiges lernen und freut sich nun auf das nächste Mal :-) . Die Teilnehmerzahl kann ruhig noch etwas wachsen, aber das wird sicherlich schon fast ganz alleine kommen, wenn wir mit der Organisation früher anfangen und der Termin dann eher feststeht.

Mit etwas mehr Vorlauf ist es dann auch sogar noch mehr Teilnehmern möglich eigene Präsentationen zu zeigen, die ja doch etwas mehr Vorarbeit benötigen als ich dachte. Ich wollte eigentlich das Session Hijacking vorführen, aus Zeitgründen hat es dann aber doch nur für eine XSS-Lücke gereicht :-) .

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Webdevelopment-Techtalk am 10.1.

Im Oktober letzten Jahres hatte ich gemeinsam mit ein paar Freunden die Idee einen Techtalk im Sinne eines Barcamps zu veranstalten. Am Samstag ist es nun endlich soweit :-) …wir werden Präsentationen zu jQuery, ASP.NET und vielen anderen spannenden Themen hören und halten.

Wir nutzen ein studentisches Begegnungszentrum – MOPS - als Veranstaltungsort.  Ein relativ kleines gemütliches Café. Da wir aktuell noch nicht die maximale Teilnehmeranzahl erreicht haben, könnt ihr euch gerne auf unserer Techtalk-Seite anmelden…

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Veröffentlichung meiner Arbeit zu “Virtuelle Maschinen”

Im Jahr 2006 habe ich eine schriftliche Arbeit über vituelle Maschinen geschrieben. In dem 30-Seiten langem Dokument gehe ich zuerst allgemein auf verschiedene existierende VM-Typen ein. Dann werden verschiedene Vorteile und Nachteile aufgezeigt, immer an konkreten Beispielen wie z.B. Java oder der .NET-Plattform. Behandelt werden unter anderem die Themen Plattformunabhängigkeit, Geschwindigkeit, Speicherverbrauch, Sicherheit, Flexibilität und Sicherheit.

Auch interessant ist der Abschnitt über die (grundlegende) Funktionsweise von Garbage Collectoren. Außerdem ist das letzte Kapitel der Ayox Intermediate Language gewidmet, eine Eigenentwicklung einer Zwischensprache (ein Mix aus Java Bytecode und CIL) mit zugehöriger Laufzeit (Interpreter, etc.).

Download der Arbeit (pdf)


Viel Spaß beim Lesen :-)

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Datenmodellierung mit XML Schemata

Bisher habe ich in meinen Softwareprojekten zur Datenmodellierung immer Werkzeuge wie UML-Editoren oder die MySQL Workbench genutzt. Das sind tolle Hilfen, da man seine Ideen grafisch modellieren und hinterher in eine ausführbare Präsentation umwandeln kann. Entweder man erzeugt mit einem UML-Editor Programmcode oder mit einem Datenbanktool das SQL-Skript für das Datenbankschema.

Aktuell finde ich jedoch die Idee zur Modellierung der Daten XML Schemata zu nutzen, wesentlich interessanter. Mit einem leistungsfähigem Designer könnte man seine Modelle und Beziehungen darstellen und diese dann als XSD-Datei speichern. In der Softwarebranche wird dieses Verfahren in ähnlicher Weise schon seit Jahren genutzt. Konkret nutzt man einige OMG-Standards, um den Ansatz der Model Driven Architecture zu vereinheitlichen und damit plattformunabhängiger zu machen.

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Domain Specific Languages

Jetzt so kurz vor Weihnachten beschäftigt mich ein interessantes Thema, welches das Potenzial hat die Softwareentwicklung an einigen Stellen stark zu vereinfachen: DSL, genauer gesagt Domain Specific Languages. Darunter versteht man eine auf ein Problem zugeschnittene Sprache, wobei Sprache hier nicht unbedingt eine typische Text-Sprache wie Java sein muss. Es kann sich genauso gut um eine grafische Repräsentation handeln.

Jeder von uns hat schon mit einer DSL gearbeitet, wir haben es nur nicht mitbekommen :-) . Denn genau genommen sind SQL als auch RegEx zwei DSLs, die besonders ausdrucksstark sind in ihrer Domäne. Mit einer RegEx kann ich String-Muster definieren, deren Programmierung in einer “normalen” Programmiersprache dutzende Zeilen benötigen würde. Für Abfragen aus relationalen Datenbanken eignen sich RegEx aber natürlich nicht, daher sagt man die Sprache ist auf eine Domäne – ihr Arbeitsgebiet – beschränkt.

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CakePHP, der süß-saure Kuchen – Erfahrungen mit dem PHP-Framework

Vor einigen Wochen war ich auf der Suche nach einem leistungsfähigem PHP-Framework für eine Webanwendung. Meine Wahl fiel Mitte September auf CakePHP, einem modernen Anwendungs-Framework, welches die Entwicklung von robusten interaktiven Internetseiten beschleunigen soll.

Die Entscheidung war schnell getroffen, denn die schicke Internetseite von CakePHP überzeugt sehr schnell, besonders die Screencasts machen Lust auf mehr und geben einen guten Einblick in die Model-View-Controller-Funktionsweise.

Voller Eifer beginnt man also mit der Entwicklung und freut sich darauf, so nette Features wie die dynamischen Funktionen der Daten-Modelle zu nutzen: Der Aufruf $User->findByName('Thorsten'); beispielsweise funktioniert, da es in der Datenbank eine Spalte ‘Name’ in der ‘User’-Tabelle gibt. CakePHP erkennt dies automatisch und erzeugt eine korrekte SQL-Abfrage für den Methodenaufruf … und das obwohl diese Funktion zur Kompilierzeit noch nicht einmal existiert. Ich werde jetzt nicht genauer darauf eingehen, wie diese “Magic” funktioniert, aber auf jeden Fall ist es cool :-)

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