Результат? Сегодня Crystal — это стабильный и готовый к использованию язык, созданный 10 лет назад, с более чем 500 участниками и растущим сообществом. Команда, стоящая за ним, успешно реализовала язык с быстрой параллельной средой выполнения и уникальной системой вывода типов, которая рассматривает всю программу за один раз, сохраняя при этом лучшие функции Ruby.
Первоначальным мотивирующим фактором для создателей была производительность. Им нравилось программировать на Ruby и использовать обширную экосистему Ruby, но производительности не было. С тех пор Ruby значительно улучшился, но даже сегодня существует ощутимый разрыв по сравнению с другими динамическими языками, такими как Python или JavaScript.
Все началось с простой идеи: что, если бы мы могли иметь ту же выразительность, что и Ruby, определять типы всех переменных и аргументов на основе сайтов вызовов, а затем генерировать собственный машинный код, аналогичный языку C? Они начали прототипировать его как побочный проект в 2011 году, и это сработало. Вначале он был принят как проект «Манас», что позволило троице работать над ним в оплачиваемые часы.
Crystal разрабатывался открыто с самого начала в общедоступном репозитории на GitHub по адресу https://github.com/crystal-lang/crystal. Это привлекло сообщество пользователей, участников, а также спонсоров, которые рассчитывали на успех Crystal. Первоначальный интерес исходил от сообщества Ruby, но вскоре он расширился. На следующем рисунке вы можете увидеть рост числа людей, интересующихся Crystal, измеренный по количеству «звезд» GitHub в основном репозитории.
Рисунок 1.1 – Устойчивый рост звезд GitHub
На момент написания последней версией является 1.2.2, и ее можно установить с официального сайта Crystal по адресу https://crystal-lang.org/.
Много вдохновения пришло от Ruby, но Crystal превратился в другой язык. Он сохранил лучшие части Ruby, но изменил, улучшил и удалил некоторые из его наследий. Ни один из языков не стремится быть совместимым с другим.
Понимание этой истории дает вам возможность проследить, что побудило Crystal создать и развиться до того, чем он является сегодня. Crystal стал очень производительным, но в то же время и очень выразительным. Теперь давайте посмотрим, что придает такую выразительность.
Исследование выразительности Crystal
Часто говорят, что Crystal — это язык людей и компьютеров. Это связано с тем, что Crystal стремится к балансу того, чтобы быть удивительно приятным языком для программистов и при этом быть очень производительным для машин. Одно не может существовать без другого, и в Crystal большинство абстракций не приводят к снижению производительности. Он имеет такие особенности и идиомы, как следующие:
• Объектно-ориентированное программирование: все является объектом. Даже сами классы - это объекты, то есть случаи класса. Примитивными типами являются объекты и также имеют методы, и каждый класс может быть вновь открыт и расширен по мере необходимости. Кроме того, Crystal имеет наследование, перегрузку метода/оператора, модули и дженерики.
• Статический тип: все переменные имеют известный тип во время компиляции. Большинство из них выведены компилятором и не написаны программистом. Это означает, что компилятор может улавливать ошибки, такие как вызывные методы, которые не определены или пытаются использовать значение, которое может быть нулевым (или nil в Crystal) в то время. Переменные могут быть комбинацией нескольких типов, что позволяет программисту писать динамический код.
• Блоки: Всякий раз, когда вы вызываете метод для объекта, вы можете передать блок кода. Затем этот блок может быть вызван из реализации метода с помощью ключевого слова yield. Эта идиома допускает всевозможные итерации и манипуляции с потоком управления и широко распространена среди разработчиков Ruby. Crystal также имеет замыкания, которые можно использовать, когда блоки не подходят друг другу.
• Сбор мусора: Объекты хранятся в куче, и их память автоматически освобождается, когда они больше не используются. Существуют также объекты, созданные из структуры, размещенной во фрейме стека текущего выполняемого метода, и они перестают существовать, как только метод завершается. Таким образом, программисту не приходится иметь дело с ручным управлением памятью.
• Метапрограммирование: Хотя Crystal не является динамическим языком, он часто может вести себя так, как если бы он им был, благодаря мощному метапрограммированию во время компиляции. Программист может использовать макросы и аннотации вместе с информацией обо всех существующих типах (статическое отражение) для генерации или мутирования кода. Это обеспечивает множество динамических идиом и паттернов.