Autogenerating Language Bindings for a Codebase

Abstract

Ohjelmointirajapinnan eli API:n käyttö yleensä rajoittuu siihen ohjelmointikieleen, millä rajapinta on alun perin kirjoitettu. Käytön muilla ohjelmointikielillä voi sallia tekemällä halutulla kielellä rajapinnan, joka muistuttaa käytettävää APIa. Tätä kutsutaan myös kielisidokseksi. Vaikka kielisidoksia pystyy kirjoittamaan käsin, se lisää työmäärää, sillä jokainen päivitys alkuperäiseen APIin pitää tehdä myös kielisidoksiin.

Yrityksellä, jolle projekti tehtiin, oli ongelma, jossa heidän tuotteensa käsintehdyt kielisidokset eivät aina pysyneet ajan tasalla. Ongelman ratkaisemista varten aloitettiin projekti, jossa kehitettiin työkalu. joka tuottaa yrityksen tuotteelle kielisidoksia. Projektin tarkoitus oli varmistaa, että kun tuotteen APIin tehdään muutoksia, muutokset siirtyvät kielisidoksiin automaattisesti.

Yritykselle tehdyn työkalun lisäksi uuden avoimen lähdekoodin projektin nimeltä Autoglue kehitys aloitettiin. Autoglue on ohjelmointikirjasto, jonka tarkoituksena on antaa kehittäjille rajapinta, jota voi käyttää oman kielisidoksia tuottavan työkalun kehittämiseen. Sen sijaan että Autoglue toimisi kuin monet muut projektit, jotka tuottavat kielisidoksia yhdestä kielestä monelle kielelle, tämän työn esittelemiä käsitteitä hyödynnetään abstraktioihin, joita voidaan käyttää kielisidosten tuottamisseen mistä tahansa kielestä mille tahansa kielelle.

Tämän työn tarkoitus on tutkia kielisidoksia, niiden sisäistä toimintaa ja miten niitä pystyy generoimaan automaattisesti. Käsitteet käydään läpi mahdollisimman yleisellä tasolla, mutta niiden seasta löytyy tarkempia esimerkkejä, jotka antavat käsityksen oikeasta toteutuksesta.

The usage of the API of a project is often limited to the programming language that the project is originally written in. To allow for the usage of the API in other programming languages, an interface similar to the API can be defined in a foreign language, also called language bindings. While this can be done manually, doing so comes with additional work, as any updates to an API have to be done for the language bindings as well.

The case company had a situation, where their manually written language bindings for the API of their product were not up to date. To help in this situation, the development of a specialized language binding autogeneration tool was started. The purpose of this project was to ensure that when a developer changes something that is also present in a foreign programming language, the changes would automatically carry over.

In addition to the proprietary tool made for the case company, the development of an open source project called Autoglue began. Autoglue is a library aiming to give developers an interface to create their own autogeneration tools for generating language bindings. Instead of supporting autogeneration from a single language to other languages like many other project do, Autoglue uses the concepts discussed in this thesis to provide abstractions, that can be used to generate language bindings from any language to any language.

In summary, this thesis studies language bindings, their autogeneration and how they work internally. The concepts are covered as generically as possible, while providing more specific examples to give an idea of how things can be implemented.