Низкоуровневая совместимость между версиями, Перевод «Release-to-Release Binary Compatibility in SOM» Опции

[OCTAGRAM]

Представляю свой перевод широко известного (в узких кругах, которые неплохо бы расширить) доклада

Forman I.R., Conner M.H., Danforth S.H., Raper L.K. Release-to-Release Binary Compatibility and the Correctness of Separate Compilation // OOPSLA ’95 Conference Proceedings. New York: ACM, 1995. P. 426–438. doi:10.1145/217838.217880

После того, как в 1995м доклад был представлен на конференции, двое из его авторов в 1998м выпустили ещё более широко известную книгу «Putting Metaclasses to Work» (DJVU, PDF, ZIP с Java-симуляцией), и этот доклад с небольшими изменениями составил одноимённую главу 11. Этой книгой вдохновлялся создатель Python, на что он явно указывает в истории развития языка. На эту книгу часто можно видеть ссылки при обсуждении метаклассов.

Но нужно понимать, что объектная модель с множественным наследованием и метаклассами — это всего лишь отблеск SOM, а начиналось всё с другого. С RRBC. Я перевожу это как «Низкоуровневая совместимость между версиями». Возможно, неуклюже, но лучше пока не придумал.

Интересующиеся могут найти разную связанную с темой информацию и средства разработки по адресу http://octagram.name/pub/somobjects/

Доклад состоит из 12 разделов, включает в себя 9 рисунков и 1 таблицу. Раздел «Полнота множества трансформаций (Completeness of a Set of Transformations)» остался без перевода. В этом разделе несколько страниц формальных манипуляций, а по сути ничего особенно нового.

Низкоуровневая совместимость между версиями
и
корректность раздельной компиляции
Release-to-Release Binary Compatibility
and the
Correctness of Separate Compilation

Айра Форман, Майкл Коннэр, Скотт Дэнфорт, Ларри Рэйпер
Ira R. Forman, Michael H. Conner, Scott H. Danforth, Larry K. Raper

IBM Object Technology Products
Перевод: Иван Левашев

Несмотря на ожидания, повторному использованию программного кода в объектно-ориентированном программировании всё ещё предстоит достичь своего полного потенциала. Мы обнаружили, что главным препятствием для переиспользования является неспособность развивать библиотеки классов без прерывания поддержки уже скомпилированных приложений. Корни этой проблемы — в том, что типичная объектно-ориентированная модель содержит элементы, не входящие в модель интерфейса компоновщика. Следовательно, объектно-ориентированная модель должна быть разработана таким образом, чтобы трансформации библиотеки классов, которые в теории не должны приводить к неработоспособности уже скомпилированные приложения, и на практике тоже не делали этого. Это приводит нас (в заключении доклада) к новым критериям корректности раздельной компиляции для всех систем программирования.

Модель системных объектов (System Object Model, SOM) создана быть таковой. Следующая секция даёт обзор SOM, после которого мы вернёмся к проблеме написания и поддержке совместимых на низком уровне библиотек классов. Этот доклад представляет решение этой проблемы, воплощённое в SOM.

Оглавление

• Модель SOM
• Проблема совместимости библиотек
• Определение низкоуровневой совместимости между версиями
• Процедурное программирование
• Объектно-ориентированное программирование
• Когда классы — это полноценные объекты
• Как произведённые метаклассы помогают скомпилированным библиотекам
• Сравнение поддержки в различных объектных моделях
• Практика
• Полнота множества трансформаций
• Заключение
• Благодарности

• Послесловие от переводчика

[OCTAGRAM]

Процедурное программирование

В процедурном программировании (стиле, предшествующем объектно-ориентированному) программный интерфейс приложений состоит из процедур, как обозначено на рисунке 3. Приложения делают процедурные вызовы, а компоновщики удостоверяются, что каждый вызов процедуры связан с соответствующей реализацией процедуры.

При таком ABI проблема низкоуровневой совместимости между версиями сводится к вопросу:

Каждая ли процедура новой библиотеки является более полным воплощением предшественника?

В нашей инженерной дисциплине это приводит к появлению пяти трансформаций:

Трансформация 0: Процедура может быть переписана с нуля для лучшей производительности при неизменном интерфейсе. (Заметим, что мы не принимаем во внимание патологические случаи из жизни, когда более быстрая реализация перестаёт соответствовать спецификации.)
Трансформация 1: Область применения процедуры может быть расширена на входные значения, которые прежде приводили к отказу или невозврату управления (бесконечный цикл или тупик (deadlock)).
Трансформация 2: В системах, где соглашение о вызове содержит указание на количество аргументов, количество аргументов процедуры может быть увеличено.
Трансформация 3: Добавление новых процедур.
Трансформация 4: Удаление непубличных процедур.

В соответствии с нашей инженерной дисциплиной, до тех пор, пока применяются только эти трансформации, новые версии процедурной библиотеки остаются RRBC-совместимыми. Конечно, бывают весомые основания делать изменения за пределами этого перечня трансформаций; они должны тщательно взвешиваться на предмет последствий для приложений, использующих старые библиотеки.


Рисунок 3. Процедурные библиотеки развиваются безопасно, добавляя новые процедуры.