Сценарный язык

Разделы:

Запрос «Сценарий (программирование)» перенаправляется сюда; см. также другие значения.Запрос «скрипт» перенаправляется сюда. На эту тему нужно создать отдельную статью.

Сцена́рный язы́к (язык сценариев, жарг. скрипто́вый язык, от англ. scripting language) — высокоуровневый язык программирования для написания сценариев (англ. script) — кратких описаний действий, выполняемых системой. Разница между программами и сценариями довольно размыта. Сценарий — это программа, имеющая дело с готовыми программными компонентами[1].

Согласно Джону Устерхауту, автору языка Tcl, высокоуровневые языки можно разделить на языки системного программирования (англ. system programming languages) и сценарные языки (англ. scripting languages). Последние он также назвал склеивающими языками (англ. glue languages) или языками системной интеграции (англ. system integration languages). Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются [2], хотя сценарные языки программирования один за другим обзаводятся JIT-компиляторами [3][4][5].

В более узком смысле под скриптовым языком может пониматься специализированный язык для расширения возможностей командной оболочки или текстового редактора и средств администрирования операционных систем [6].

Содержание

Классификация

Языки программирования вообще и сценарные языки в частности могут быть классифицированы множеством различных способов. По применению языки можно грубо разделить на четыре типа[7]:

командно-сценарные;
прикладные сценарные;
языки разметки;
универсальные сценарные.

Командно-сценарные языки

Появились ещё в 1960-х годах для управления заданиями в операционных системах. Из языков того времени наиболее известен JCL для OS/360. В этот класс входят языки пакетной обработки (англ. batch language) и языки командных оболочек, например, sh, csh для Unix. Эти языки чаще всего используются в пакетном режиме обработки[7].

Например, язык AppleScript операционной системы MacOS имеет редактор Script Editor, который позволяет записывать действия по мере их выполнения пользователем в системе в файл сценария (текстовый файл) и оформлять в виде исполняемой программы. Такой подход позволяет составлять простейшие сценарии непрограммирующим пользователем[8].

Встроенные (прикладные сценарные) языки

Основная статья: Предметно-ориентированный язык § Встраиваемые языки

Сценарные языки этого типа начали появляться в 1980-е годы, когда на промышленных персональных компьютерах стало возможным интерактивное общение с ОС. В клиент-серверной архитектуре такие языки работали в клиентской части программного обеспечения[7].

AutoLISP
ECMAScript и его диалекты (JScript, JavaScript)[7]
Emacs Lisp
ERM
Game Maker Language
LotusScript[7]
MQL4 script
UnrealScript
VBA
Встроенный язык программирования 1С:Предприятие

Языки разметки

Основная статья: Язык разметки

Несколько особняком среди сценарных языков стоят языки разметки (тегированные языки). Главная характерная черта этих языков — встраивание специальных кодов (тегов) в обычный текст не только для целей структурирования и форматирования, но и для определения динамического поведения[7].

GML
TeX
SGML
XML

Родственны этим языкам PostScript и RTF [7].

Языки общего назначения

Этот тип сценарных языков наиболее известен, особенно в применении к веб-программированию. Языки этого типа стали возникать с 1990-х годов[7].

Tcl (Tool command language)
Lua
Perl
PHP
Python
REBOL
Ruby

Следует заметить, что многие языки этой категории имеют более широкое применение, чем в качестве просто языков сценариев.

Критика

Создатель Java Джеймс Гослинг отвёл динамическим языкам программирования (упомянув PHP и Ruby) роль сценарных языков, генерирующих веб-страницы, но непригодных для применения в более широкой нише приложений из-за проблем с масштабируемостью и производительностью[9]. Приверженцы динамических языков не оставили критику без ответа по всем пунктам, в частности о его старании представить современные динамические языки всего лишь «сценарными»[10].

Плагины и скрипты

Для написания пользовательских расширений могут использоваться как скрипты (в терминологии некоторых программ «макросы»), так и плагины (независимые модули, написанные на компилируемых языках; в некоторых программах они могут называться «утилитами», «экспортёрами», «драйверами»).

Скриптовый язык удобен в следующих случаях:

Если нужно обеспечить программируемость без риска дестабилизировать систему. Так как, в отличие от плагинов, скрипты интерпретируются, а не компилируются, неправильно написанный скрипт выведет диагностическое сообщение, а не приведёт к системному краху;
Если важен выразительный код. Во-первых, чем сложнее система, тем больше кода приходится писать «потому, что это нужно». Во-вторых, в скриптовом языке может быть совсем другая концепция программирования, чем в основной программе — например, игра может быть монолитным однопоточным приложением, в то время как управляющие персонажами скрипты выполняются параллельно. В-третьих, скриптовый язык имеет собственный проблемно-ориентированный набор команд, и одна строка скрипта может делать то же, что несколько десятков строк на традиционном языке. Как следствие, на скриптовом языке может писать программист очень низкой квалификации — например, геймдизайнер своими руками, не полагаясь на программистов, может корректировать правила игры;
Если требуется кроссплатформенность. Хорошим примером является JavaScript — его исполняют браузеры под самыми разными ОС.

У плагинов же есть три важных преимущества.

Готовые программы, оттранслированные в машинный код, выполняются значительно быстрее скриптов, которые интерпретируются из исходного кода динамически при каждом исполнении. Поэтому скриптовые языки не применяются для написания программ, требующих оптимальности и быстроты исполнения. Но из-за простоты они часто применяются для написания небольших, одноразовых («проблемных») программ.
Полный доступ к любому аппаратному обеспечению или ресурсу ОС (в скриптовом языке для этого должен существовать написанный на машинном коде API). Плагины, работающие с аппаратным обеспечением, традиционно называют драйверами.
Если предполагается интенсивный обмен данными между основной программой и пользовательским расширением, для плагина его обеспечить проще.

Также в плане быстродействия скриптовые языки можно разделить на языки динамического разбора (sh, COMMAND.COM) и предварительно компилируемые (Perl). Языки динамического разбора считывают инструкции из файла программы минимально требующимися блоками, и исполняют эти блоки, не читая дальнейший код. Предкомпилируемые языки транслируют всю программу в байт-код и затем исполняют его. Некоторые скриптовые языки имеют возможность компиляции программы «на лету» в машинный код (т. н. JIT-компиляция).

Примечания

Литература

Богатырев Р. Природа и эволюция сценарных языков (рус.) // Мир ПК. — 2001. — № 11.
Ousterhout J. Scripting: Higher-Level Programming for the 21st Century (англ.) // IEEE Computer. — 1998. — Vol. 31, no. 3. — P. 23-30.
Георгиев В.О., Еникеев А.И. Сценарный подход в создании диалоговых систем // Программные продукты и системы. — 1991. — № 3.
Трофимов М. И., Трофимова М. П. В поисках компьютерного эсперанто // Открытые системы. — 1997. — № 3.

Ссылки

Lynn Greiner, Q&A: The state of the scripting universe: Scripting languages are becoming more popular, www.computerworld.com, 2008