A Language and Execution Platform-agnostic Framework for Polyglot Development

Résumé :
À mesure que les applications logicielles modernes gagnent en ampleur et en complexité, elles sont confrontées à une grande diversité de problématiques. Pour répondre à cette diversité, la programmation polyglotte s'est imposée comme une solution. Plutôt que de développer une application avec un seul langage, il est possible de combiner différents langages afin d'obtenir la réponse la plus adaptée à chaque problème du système, en tirant parti des spécificités de chacun. Cependant, la programmation polyglotte engendre une complexité accrue, car elle exige des développeurs une connaissance approfondie de l'hétérogénéité sémantique de chaque langage, ainsi que des interactions entre eux. Les outils d'analyse de programmes permettent d'atténuer cette complexité et ont été étudiés dans un contexte polyglotte, mais ils se concentrent généralement sur l'implémentation de combinaisons de langages spécifiques ou sont limités à une plateforme d'exécution polyglotte particulière. Cette thèse explore les avantages et les limites d'un cadre de développement polyglotte indépendant du langage et de la plateforme d'exécution, dont les outils sont génériques et compatibles avec tous les langages et toutes les plateformes sous-jacentes.

En établissant un cadre d'opérations polyglottes communes aux plateformes d'exécution polyglottes, nous modélisons les interactions polyglottes génériques au sein des programmes. À partir de là, nous créons un cadre pour le développement polyglotte via la mise en place d'outils d'analyse de programmes. Nous explorons l'application pratique de notre cadre à travers trois cas d'usage. Nous développons d'abord une approche pour créer un arbre de syntaxe abstraite unifié des programmes polyglottes, permettant l'analyse statique pour les outils d'édition de code (tels que les linters ou les outils de navigation dans le code). Nous proposons ensuite une approche pour le débogage des programmes polyglottes, avec PolyDebug, elyglot pron tirant parti des débogueurs existants de chaque écosystème. Enfin, nous explorons une approche pour un contrôle précis des scénarios d'exécution entre les langages, dans le contexte des systèmes de programmation dynamique basés sur des exemples, grâce au langage dédié LivEx. Pour chaque cas, nous évaluons notre contribution en examinant l'effort d'implémentation nécessaire pour étendre nos outils à de nouveaux langages et plateformes d'exécution, en analysant le code source et en discutant de l'architecture globale.

Ces applications démontrent la faisabilité de notre cadre et de notre approche pour développer des outils polyglottes indépendants du langage et de la plateforme d'exécution. Elles mettent également en évidence les avantages et les limites d'un tel cadre, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour le développement polyglotte dans la recherche en génie logiciel