SK8（プログラミング言語）

SK8

パラダイム	オブジェクト指向
開発者	アップルコンピュータ
初登場	1990年代半ば
安定リリース	0.9 / 1997
タイピングの規律	力強く、ダイナミック
OS	Mac OS
ライセンス	オープンソース
主な実装
Macintosh コモン Lisp
影響を受けた
AppleScript

SK8 (「スケート」と発音) は、1988 年から 1997 年にかけてAppleのAdvanced Technology Groupで開発されたマルチメディアオーサリング環境です。これは「ステロイドを投与された HyperCard」と評され、 ^{[1] HyperCard の}HyperTalkプログラミング言語のバージョンと最新のオブジェクト指向アプリケーション プラットフォームを組み合わせたものです。このプロジェクトの目標は、クリエイティブなデザイナーが複雑なスタンドアロン アプリケーションを作成できるようにすることでした。SK8 の主なコンポーネントには、オブジェクト システム、プログラミング言語、グラフィックスおよびコンポーネント ライブラリ、および統合開発環境であるProject Builderが含まれていました。

SK8 はその歴史の大部分において研究プロジェクトのままであり、AppleScriptのような他の多くの Apple プロジェクトに影響を与えたほか、プロトタイピング プラットフォームとしても使用されました。1993 年頃、Apple 製品部門から SK8 ランタイムのリリースを任されたチームがありましたが、Mac の機能の制限とPowerPCチップへの移行により、このような大規模なプロジェクトは手に負えなくなりました。当初の構想の大部分が完成し、MacOS の一部としてリリースする容易な道筋がなかったため、積極的な開発は 1996 年から 1997 年にかけて終了し、プロジェクト全体のMacintosh Common Lisp ソース コードは1997 年に公開されました。

SK8 プロジェクトは、1987 年に Ruben Kleiman が Apple に入社したときに作成されました。彼は、柔軟でオブジェクト指向のユーザー インターフェイスとマルチメディア開発環境を開発するために Apple に入社しました。^[2]プロジェクト名は、彼のスケートボードへの関心に由来しています。^[3]偶然にも、このとき、直接操作インターフェイスとスクリプト言語を備えたHyperCard が出荷されるところでした。HyperCard は単純なアプリケーションには最適でしたが、カードの「スタック」という制限されたインタラクション モデルを使用していたため、潜在的な適用範囲が制限されていました。SK8 は、これらの利点をより広いプログラミングの役割に拡張しようとしました。^[2]

SK8となる初期の作業は、ビジュアルプログラミングよりもインフラストラクチャに重点を置いていました。Kleimanの最初の取り組みは、動的なプロトタイプベースのオブジェクトシステムであるMacFramesでした。これは^{、推論エンジン用のプラグインを備えた}フレーム/オブジェクトシステムです。設定を通じて、MacFramesはIntelliCorpのKEEを含むさまざまなオブジェクトシステムをエミュレートするために使用されました。この研究は、Appleで実際のアプリケーションとプロトタイプを開発しているユーザーと協力して、SK8で使用されるオブジェクトモデルを生み出しました。^[2] MacFramesはCoral Lispで開発されましたが、これはAppleに買収され、Macintosh Common Lispになりました。

当時の Macintosh には、汎用的なプロセス間通信(IPC) システムはありませんでした。Kleiman は、MacFrames が他のプロセス、特に HyperCard と通信できるように、Mac 用の IPC init を作成しました。これにより、HyperCard を MacFrames のビジュアル プログラミング フロントエンドとして使用できるようになりました。MacFrames のもう 1 つの目標は、分散処理をオブジェクト システムに直接組み込むことでした。RPC API を使用する代わりに、オブジェクトのプロパティに目的の値を設定し、結果のコールバックを行うだけです。MacFrames は、Apple の QA グループによって、自動化されたブラック ボックス テスト システムを作成するために使用されました。

SK8 プロジェクト ビルダーは、インタラクティブ コントロールや一般的だが非侵襲的な接着を構築するためのツールを含む、豊富な直接操作ツール セットを提供するために作成されました。^[2]ビルダーの目的は、ビジュアル開発環境を構築するためのビジュアル/直接操作インターフェイスを提供することでした。つまり、このシステムを使用して、さまざまなタスクに合わせて完全に異なる開発環境を開発できます。SK8 グラフィックス システムの最初のバージョンは、HyperCard を拡張して、カードに単一の「背景」テンプレートではなく複数のレイヤーを持たせられるように設計されました。

SK8 システムは当初 Lisp でプログラムされていましたが、これは一般使用には難解すぎると考えられていました。また、Apple で使用されているさまざまな言語の数に対する懸念が高まっていました。MacOS を近代化する幅広い取り組みの一環として、新しい統一スクリプト言語が望まれていました。1989 年に Kleiman はDavid Canfield SmithおよびLarry Teslerに加わり、 AppleScriptの最初のバージョンの設計と実装を行いました。このバージョンの AppleScript は SK8 オブジェクトを使用していました。その 2 年後、Apple 製品部門はAppleScript オブジェクトとの通信にAppleEvents を接着剤として使用して AppleScript を再実装しました。その後、元のプロトタイプは SK8Script に名前が変更され、1992 年にアセンブラで再実装されました。

先端技術グループの多くの研究者がプロジェクトにSK8を使い始めました。一部の大学や企業も参加し始めました。^{[2]このシステムは、} Newton 、QuickTimeインターフェース、プロセス間通信のプロトタイプの開発に使用され、子供向けの学習ツールであるStagecraftを含む多くのタイトルのプロトタイプの作成にも使用されました。

パフォーマンス上の理由から、1992 年と 1993 年に SK8 は根本から再実装されました。Apple の Cambridge Research Center での作業により、Macintosh Common Lispオブジェクト ストアが分離され、SK8 のストアに直接接続されました。SK8Script デバッガーはアセンブラ言語レベル (以前は Lisp) で再実装され、コンパイラとランタイムのパフォーマンスが向上しました。

SK8 システムには、オブジェクト システム、グラフィックスおよびコンポーネント オブジェクト、SK8Script 言語、および Project Builder 環境が含まれます。

SK8 オブジェクト システムは、JavaScriptと同様にプロトタイプ ベースでしたが、JavaScript とは異なり、オブジェクト プロパティ自体がオブジェクトでした。したがって、プロパティは、値を設定または取得するためのキーとして機能する単なる名前ではなく、任意の動作も備えていました。これにより、プロパティはインテリジェントな動作 (推論エンジンをトリガーしたり、RPC ネットワークのエンドポイントとして機能したりするなど) を持つことができました。これは、「スマート プロパティ」と考えることができます。そのアイデアは、アプリケーション プログラマがオブジェクトに組み込まれる API を学習するのではなく、オブジェクトの操作に集中できるようにすることでした。プロパティ名を管理する階層的な名前空間は実装されていませんでした。

1989 年まで、SK8 のスクリプト言語は Lisp でした。これが SK8Script に変更され、HyperTalk (HT) の影響を強く受けました。SK8Script と HyperTalk の違いの多くは、HT の概念を一般化したものであり、HyperCard の世界の特定のオブジェクトとの緊密な統合を排除し、あらゆるオブジェクトと対話できる一般化された構文に置き換えたものだと考えられます。

HT と同様に、SK8Script システムの中核概念は、従来のシステムにおけるオブジェクトとほぼ同等の「コンテナ」と、それらのコンテナを識別および列挙できるようにする「チャンキング」システムです。HT は、オブジェクトとコレクションをアドレス指定する複数の方法を提供するというアイデアを導入し、プログラマーがコンテキストで最も自然と思われる構文を選択し、別の場所ではまったく異なる構文を使用できるようにしました。SK8Script は同様のシステムを提供しました。

SK8 の世界は、ステージ上のアクターを使用したマルチメディア指向のシステムで構成されていました。アクターは、プロトタイプのアクター オブジェクトに基づく任意のオブジェクトで、2D グラフィックスのサポートに必要な基本フレームワーク (オブジェクトの位置やサイズなど) が含まれています。アクターは、インタラクティブ性を提供するためにユーザー イベントをキャプチャする目に見えない背景オブジェクトであるステージ上に配置されたときに表示されます。SK8 では、従来のウィンドウは他のグラフィックス オブジェクトと同様のオブジェクトでした。アクターがステージ上にあるときは、ウィンドウのようなオブジェクトとして動作できます。^[4]ウィンドウのように動作する複雑なオブジェクト (たとえば、ドーナツ型のウィンドウ、その穴の不透明度は 0%、コンテンツはスクロールするテキスト オブジェクト、またはフレーム内で再生されるムービー) を簡単に設計できます。「ハロー」と呼ばれるオブジェクトは、ビジュアル開発環境で操作するためのサイズ変更ハンドルやその他のウィジェットを提供しました。^[5]

すべてのSK8アクターは他のアクターを含むことができます。^[6]階層はチャンク式を使用してナビゲートできるため、 が可能です。その後、などのコマンドをset the visible of the first Rectangle in CoolOval to true使用してオブジェクトをステージ上に移動することで、UIに表示できます。これにより、楕円と長方形の両方が表示されます。^[7]insertinsert CoolOval into the stage

GUI はアクターのみから構築されました。ウィンドウのようなオブジェクトは、他のオブジェクト (閉じるボタン、ウィジェットなど) を含む不透明な四角形から構築できます。^[8]すべてのアクターの描画スタイルは、GUI 構築プロセスを支援するレンダラーによって制御されます。たとえば、BevelRenderer を使用してアクターの周囲のエッジをベベルし、Windows 3.x コントロールやNeXTSTEPのタイトルバーのような効果を生み出すことができます。他のレンダラーには、色と画像の塗りつぶし、グラデーション、タイル、ブレンドが含まれます。^[9]プログラミング用語に違いはありませんが、四角形などの基本オブジェクトは「ジオメトリ アクター」に分類され、ボタンなどのより伝統的な GUI 要素は「インターフェイス アクター」として知られています。^[10]

ステージは、マウスのクリックやキーの押下などのユーザー生成イベントをキャプチャし、アクターに送信しました。視覚的な階層構造によって、どのオブジェクトが最初にメッセージを受信するかが決定されました。ステージはZオーダーになっており、前面に近いオブジェクトが最初にメッセージを受け取ります。メッセージは、コマンドを使用してクラス/プロトタイプ階層に渡すことができますdo inherited。^[11]

Project Builder は、ビジュアル開発環境を構築するための環境です。コード編集、デバッグ、グラフィックスおよびスマート コンポーネント ライブラリ、ランタイム ターゲティング サポート、直接操作のグラフィカル インターフェイス ビルダー システムを提供しました。Builder システムの重要な要素は、現在開いているプロジェクト内のすべてのオブジェクトの分類されたリストを保持する「Overviewer」パネルでした。これには、ライブラリ、ユーザーが作成した関数とメソッド、変数などが含まれます。^[12]これらは、ダブルクリックするか、GUI ビルダーでオブジェクトを選択したときにオブジェクト上に表示される関連するポップアップ メニューをクリックすることで、確認および編集できます。^[8]表示されるオブジェクト エディターには、オブジェクトの「プロパティ」(インスタンス変数とクラス変数) が 1 つのペインに、その「ハンドラー」(メソッド) が別のペインにリストされていました。^[13]

GUI ビルダーには、ビジュアル オブジェクトを構築するためのドラッグ アンド ドロップ ベースのシステムが含まれていました。^[14] SK8 には従来の「スクリーン」はなく、イベントとビジュアル オブジェクトを管理する背景として機能する目に見えない「ステージ」オブジェクトを使用しました。興味深い点の 1 つは、従来の意味でのウィンドウは何も表示する必要も期待もなかったことです。実際、ビジュアル オブジェクトはどれもウィンドウのような動作をすることができます (ドラッグ アンド ドロップやその他のスマート プロパティを通じて)。ただし、SK8 には完全なメニュー バーを編集およびプログラミングするためのシステムが含まれていました。これは HyperCard にはない機能です。HyperCard から頻繁に要求されたもう 1 つの機能は、Macintosh リソースをプロジェクト内外に移動できるメディア エディターでした。SK8 は、この機能を IDE に組み込みました。システムのその他のコンポーネントには、オンライン ドキュメント システム、システム全体のオブジェクトとコマンドのリスト、コード エディターとデバッガー ウィンドウが含まれていました。^[15]

SK8Script は、オペレーティングシステムの関数を呼び出すシステムを提供し、 Macintosh Toolboxとより直接的に対話できるようにしました。HyperCard では、任意の Toolbox コードとの対話は、機能をブラックボックスにカプセル化したXCMDおよび XFCN と呼ばれるカスタムコードリソースを介して処理されました。これらは、内部操作を非表示にして、単一の操作で呼び出され、返されました。SK8 では、SK8Script はカプセル化されたコードと直接対話し、変数を設定したり、関数を呼び出したり、結果を返すことができました。外部コードも SK8Script を呼び出して、変数を調べたり設定したり、関数を呼び出したりできました。^[16]

• SK8 マルチメディア オーサリング環境。Apple。1995 年。
• SK8 ユーザーガイド(PDF) . Apple. 1995.
• スポーラー、ジム (1998 年 4 月)。「ATG 教育研究 - オーサリング ツール スレッド」". SIGCHI Bulletin . 30 (2). 計算機協会. doi :10.1145/279044.279173. S2CID  15281183.

• 米国特許 5737554、Epelman-wang、Hernan、Kleiman、Ruben、Vronay、David Patrick、「コンピュータ生成オブジェクトを選択するためのオブジェクト感度を使用するシステムおよび方法」、1998 年 4 月 7 日公開、Apple Computer, Inc. に譲渡。 
• 米国特許 5450540、Spohrer, James C.、Richards, Tyde B.、Vronay, David P.、Chipkin, Adam M.、Kleiman, Ruben J.、Miller, Mark L.、「Graphical interface for interacting constrained actors」、1995 年 9 月 12 日公開、Apple Computer, Inc. に譲渡。 

• Spohrer, James C.; Cypher, Allen; James, Arthur; Kleiman, Ruben; Ohmaye, Enio; Smith, David C. (1994 年 10 月 2 ～ 5 日)。「複雑なソフトウェアをカスタマイズ可能にする方法」IEEE 国際システム・人間・サイバネティクス会議議事録。第 2 巻。米国テキサス州サンアントニオ。pp. 1404 ～ 1408。doi : 10.1109/ ICSMC.1994.400042。ISBN 0-7803-2129-4。{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません 発行者 (リンク)
• Spohrer, Jim; Sumner, Tamara; Buckingham Shum, Simon ( 1998年 10 月)。「教育用オーサリング ツールと教育用オブジェクト エコノミー: East/West Group によるこの特別号の紹介」。Journal of Interactive Media in Education。1998 ( 2): Art. 10。doi : 10.5334 /1998-10。

• SK8 on Macintosh リポジトリ