142 lines
7.1 KiB
Markdown
142 lines
7.1 KiB
Markdown
|
||
[← Към индекса](index.md)
|
||
|
||
---
|
||
|
||
# Архитектура на Bara Lang
|
||
|
||
## Общ Преглед
|
||
|
||
Bara Lang е **компилатор**, не интерпретатор. Следва модела на ClojureScript: Clojure изходният код се чете, разширява с макроси, анализира и се генерира като Nim изходен код, който после се компилира до C и накрая до native бинарен файл.
|
||
|
||
## Компилационен Пайплайн
|
||
|
||
```
|
||
┌─────────────┐
|
||
│ .clj Файл │
|
||
└──────┬──────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ Reader │ ← EDN парсер. Произвежда Clojure структури от данни.
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ Макроси │ ← Разширение на defmacro. Работи върху Clojure данни.
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│Анализатор│ ← Специални форми, locals, анализ на closures.
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ Генератор│ ← Генерира Nim AST / изходен код.
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ Nim CC │ ← Nim → C компилация.
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ C CC │ ← C → машинен код (GCC/Clang).
|
||
└────┬────┘
|
||
│
|
||
┌────▼────┐
|
||
│ Бинарен│ ← Единичен native изпълним файл.
|
||
└─────────┘
|
||
```
|
||
|
||
## Уникални Предимства
|
||
|
||
### Независимост от Java Екосистемата
|
||
Bara Lang е **единственият** Clojure диалект с абсолютно никаква зависимост от Java екосистемата:
|
||
|
||
| Диалект | JVM | GraalVM | Google Closure | Java stdlib |
|
||
|---------|-----|---------|----------------|-------------|
|
||
| Clojure (JVM) | ✅ | ❌ | ❌ | ✅ |
|
||
| ClojureScript | ❌ | ❌ | ✅ | ❌ |
|
||
| Babashka | ❌ | ✅ | ❌ | Частично |
|
||
| **Bara Lang** | ❌ | ❌ | ❌ | ❌ |
|
||
|
||
Това означава:
|
||
- **Без JVM warmup** — бинарните файлове стартират мигновенно
|
||
- **Без GraalVM сложност** — без native-image конфигурация
|
||
- **Без нужда от Java инсталация** — самият компилатор е единичен бинарен файл
|
||
- **Истинско standalone разгръщане** — един файл, нула runtime зависимости
|
||
|
||
### Native HAMT Имплементация
|
||
Нашите persistent структури от данни са изградени от нулата в Nim, оптимизирани за Nim's ORC garbage collector:
|
||
- **32-way branching** като Clojure's `PersistentVector`, но без Java object overhead
|
||
- **Структурно споделяне** през copy-on-write HAMT възли
|
||
- **O(log₃₂ n)** за `assoc`/`dissoc`/`nth` — същата асимптотична сложност като JVM Clojure
|
||
- **Nim ref обекти** вместо Java интерфейси — по-просто разположение в паметта, по-добра кеш локалност
|
||
|
||
### Мулти-таргет Компилация
|
||
Един и същ Clojure изходен код се компилира до четири различни таргета от един codebase:
|
||
1. **Native бинарен файл** — `nim c` → C → машинен код
|
||
2. **Shared library** — `nim c --app:lib` → `.so` / `.dll` / `.dylib`
|
||
3. **WASM** — `nim c -d:emscripten` → browser-native WebAssembly
|
||
4. **JavaScript** — `nim js` → браузър/Node.js
|
||
|
||
Никоя друга Clojure имплементация не предлага толкова широк спектър от таргети без външни инструменти.
|
||
|
||
## Ключови Дизайн Решения
|
||
|
||
### 1. AOT Компилатор
|
||
Компилираме предварително (ahead-of-time), като ClojureScript. Това ни дава:
|
||
- Бързо изпълнение (скорост на C)
|
||
- Малък размер на бинарния файл
|
||
- Без overhead на интерпретатор
|
||
|
||
Компромисът е, че компилацията в REPL е по-бавна (всяка форма се компилира индивидуално).
|
||
|
||
### 2. Clojure Макроси върху Clojure Данни
|
||
Разширяването на макроси става **преди** да стигнем до Nim. Nim никога не вижда Clojure макроси:
|
||
|
||
```clojure
|
||
(defmacro unless [condition & body]
|
||
`(if (not ~condition)
|
||
(do ~@body)))
|
||
```
|
||
|
||
Този макро оперира върху `CljVal` обекти (Clojure списъци, символи), не върху Nim AST.
|
||
|
||
### 3. Runtime в Nim
|
||
Модулът `lib/cljnim_runtime.nim` предоставя:
|
||
- `CljVal` — tagged union, представящ всички Clojure стойности
|
||
- `cljAdd`, `cljMul`, и т.н. — полиморфна аритметика
|
||
- `cljRepr` — текстово представяне
|
||
|
||
### 4. Nim Interop
|
||
Вместо Java interop, имаме директен Nim interop:
|
||
|
||
```clojure
|
||
(nim/math/sin x)
|
||
(nim/strutils/toUpper s)
|
||
```
|
||
|
||
Nim модулите се импортират автоматично при извикване през `nim/module/fn` шаблона.
|
||
|
||
## Отговорности на Модулите
|
||
|
||
| Модул | Роля |
|
||
|---|---|
|
||
| `src/reader.nim` | Парсира `.clj` текст към `CljVal` AST |
|
||
| `src/emitter.nim` | Трансформира `CljVal` AST в Nim изходен код |
|
||
| `src/repl.nim` | Имплементация на human и AI REPL |
|
||
| `src/eval.nim` | Tree-walking interpreter за бързо in-memory eval |
|
||
| `src/deps.nim` | Резолюция на зависимости (deps.edn формат) |
|
||
| `src/core.nim` | Core runtime функции (AOT компилирани) |
|
||
| `src/types.nim` | Типове на AST възли (използват се от reader/emitter) |
|
||
| `src/macros.nim` | Двигател за разширяване на макроси |
|
||
| `src/runtime.nim` | Допълнителни runtime помощници |
|
||
| `lib/cljnim_runtime.nim` | Основна runtime библиотека |
|
||
| `lib/cljnim_pvec.nim` | Persistent Vector (HAMT имплементация) |
|
||
| `lib/cljnim_pmap.nim` | Persistent Hash Map (HAMT имплементация) |
|
||
| `lib/cljnim_async.nim` | core.async channels runtime |
|
||
|
||
## Модел на Паметта
|
||
|
||
- Използва Nim's ORC garbage collector
|
||
- `CljVal` е `ref object` (заделя се на heap)
|
||
- Persistent структури от данни (Vector, Map, Set) използват структурно споделяне през HAMT
|