Programlama Dilleri

Liseye başladığım 1990 yılından beri arkadaşım ve aynı zamanda adaşım olan sevgili dostum Burak ile üniversite yıllarında öğrenip oynamaya başladığımız GO oyunu geldi aklıma. Öğrenmesi zor, kavramak için yıllar geçmesi gereken, iyi bir oyuncu olmak için sizden daha iyi birisiyle yine yıllarca maç yapmanızı gerektiren zevkli bir strateji oyunu. Ünlü matematikçi John Forbes Nash’ten Albert Einstein’a, Alan Turing’den Bill Gates’e tarihi değiştiren pek çok kişinin de oynadığı bir oyun.

Diyelim ki geliştirdiğimiz kodların çalışma zamanındaki işleyişlerini izlemek istiyoruz. Sırasıyla hangi nesneler örnekleniyor, çağırılan metodlar ve varsa sonuçları hangi aşamada icra ediliyor, devreye giren C veya block çağrıları bulunuyor mu? Bu gibi sorular aslında bir uygulamayı Monitor etmek olarak da adlandırılmakta. Büyük kod parçalarında işleyiş sıralarını takip etmek ve olası istisna durumlarında kodun hangi aşamada kalmış olduğunu görmek açısından değerli bir konu. Peki Ruby kodlarının çalışma zamanı işleyişlerini nasıl izleyebiliriz. Konu ile ilgili bir çok gem veya API olsa da gömülü olarak gelen TracePoint sınıfı bize basit anlamda izleme kabiliyetleri sunmakta. Aşağıdaki örnek kod parçasını bu anlamda ele alabiliriz.

Bildiğiniz gibi günümüz popüler programlama dillerinin çoğunun internet üzerinden ulaşılabilen paket destekleri mevcut. Özellikle açık kaynak tabanlı ürünlerde önem verilen bir konu olduğu ortada. Yazılımcıların birbirlerinin kullanımına açtığı bu paketler Ruby tarafında da mevcut ve gem olarak adlandırılmakta. Hatta şu adresten bir çok değerli mücehvere ulaşabilir kendi paketlerinizi de yükleyebilirsiniz. Peki kendi gem paketlerimizi en basit haliyle nasıl yazabiliriz? Hatta yazdığımız bir gem’i herkesin kullanımına nasıl açabiliriz? Gelin bu konuyu kısaca incelemeye çalışalım.

Ruby programlama dilinin öne çıkan özellikleri arasında dinamiklik ve meta programlama yetenekleri de yer almaktadır. Aslında işin özeti kod yazan kodlardır diyebiliriz. Ruby yorumlamalı bir dildir ve doğal olarak her şey çalışma zamanında icra edilmektedir. Ancak bazı senaryolarda metinsel olarak gelen bir içeriğin kod parçası şeklinde değerlendirilmesi ve çalışma zamanında yürütülmesi istenebilir. Hatta çalışan kod üzerinde değişiklikler yapılabilmesi de belli ölçülerde mümkündür. Konu pek tabii benim burada anlatacağım kadar basit değil. Örneğin Amazon’da bu konu üzerine yazılmış kitaplar bulabilirsiniz. Bu yazımızda kodu çalışma zamanında üretmek veya çalışan kodu manipule etmek için yapılabileceklerden bir kaçına değinmeye çalışacağız.

Ruby Kod Parçacıkları serimizin bir önceki bölümünde çoklu iş parçacıklarının (Multithreading) nasıl yazılabileceğini incelemeye başlamıştık. Başrol oyuncumuz olan Thread sınıfının kullanımını gördük. Lakin birden fazla iş parçacığının ele alındığı senaryolarda dikkat edilmesi gereken önemli konulardan birisi de ortak veriler üzerinde işlemler yapıldığında ortaya çıkmaktadır. Eş zamanlı olarak çalışan iş parçacıkları bazı durumlarda verinin tutarlılığının bozulmasına neden olabilir. Nitekim n sayıda iş parçacığının farklı anlarda aynı veri üzerinde işlem yapması söz konusudur. Birbirlerinin işlerini kesebilirler.

Multithreading, programlamanın zor konularından birisidir. Aslında amaç işlemciye aynı andan birden fazla iş yaptırabilmek ya da bir işi parçalara bölerek eş zamanlı olarak yürütebilmektir. İşlemcinin bu farklı iş parçacıkları (Thread) arasında kısa sürelerde geçişler yapması sonucu istenen sonuçlara daha çabuk ulaşılması sağlanır. Bu, performans gerektiren bazı vakalarda oldukça önemlidir. Büyük veri kümelerinde arama yapan algoritmalar, yüksek boyutlu video görüntülerinin render eden programla, çeşitli matematik problemleri, oyun programlama ve daha pek çok alanda çoklu iş parçacığı tekniklerine başvurulur.

Vakit buldukça Ruby programlama dili ile ilgili bir şeyler yapmaya çalışıyorum. Halen daha dilin kabiliyetlerini tanıma aşamasındayım. Geçtiğimiz günlerde de Ruby Cookbook kitabından binary dosyalar üzerinde yapılan işlemlere ait örnekleri inceliyordum. Hoşuma giden uygulamalardan birisi de MP3 dosyalarına ait Tag bilgilerinin elde edilmesiydi. Gerçek hayat örneği olduğundan benim için daha öğretici idi. Örnekleri inceledim ve kendime göre farklılaştırarak basit bir kod parçası oluşturmaya çalıştım.

İyi yazılım geliştirmenin olmazsa olmaz parçalarından birisi de birim testleridir (Unit Tests) Tahmin edileceği üzere Test Driven Development denildiğinde (aklımızda hemen Red Green Blue - Fail, Fix, Refactoring oluşmalı) birim testleri ön plana çıkmaktadır. Pek çok programlama ortamında birim testler için hazır kütüphaneler yer alır. Ruby dilinde ise standart kütüpanede yer alan Test::Unit modülü kullanılmaktadır. Testlere dahil edilecek savlar (assert diyelim) oldukça geniştir. assert, assert_not_equal, assert_nil, assert_respond_to, assert_raise ve benzeri fonksiyonellikler söz konusudur (Kullanılabilecek savların listesine şuradan bakabilirsiniz) Aşağıdaki kod parçasında basit bir test düzeneğine yer verilmiştir.

Geçtiğimiz günlerde çalışma arkadaşımla aramızda gelişen teknolojiler üzerine bir takım konuşmalar geçti. Amazon Alexa’dır, Facebook’un Face Recognation teknolojileridir, Arduino’dur, Drone’lardır vs derken OCR konusuna da değindik. Bükük duran bir kağıdın fotoğrafını çeken uygulamanın, kağıt üzerindeki şekli düz bir biçimde algılayabilidiğini, bunu yapmak içinse matematik’teki Laplace denklemleri ve Fourier serilerine başvurduğunu öğrendik. Bir Matematik Mühendisi olarak bu dersleri hep teorik olarak okumuştum. Tabii o zamanlarda bu tip denklemlerin gerçek hayat uygulamalarını pek görememiştim. Bu yüzden çoğu teori soyut olarak kalmıştı.

Bir süredir Python ile ilgili çalışmalarıma aralıklarla da olsa devam etmeye çalışıyorum. Malum iş yoğunluğu ve sıkışık proje takvimi nedeniyle eskisi kadar vakit ayıramıyorum. Bu nedenle öğrenmek istediğim konuları önceliklendirme yoluna gittim (Kendi çalışma programımda bir backlog oluşturup öğeleri önceliklendirdiğimi ifade edebilirim) Genellikle backend tarafında programlama yaptığımdan olsan gerek listenin üst sıralarında servis tabanlı geliştirmeler yer alıyor. Onlardan birisi de REST tabanlı servis uyarlamaları.

Bir süredir izinde olduğum için yeni gözdem Python ile yeterince ilgilenemedim. Döndüğümde daha önceden çalıştığım konuları hatırlamakta da epeyce zorlandım. Pasımı atmak ve tekrardan verimliliğimi yükseltmek için ilk olarak defterime karaladığım notlarımın üstünden geçtim.

Bloğumu takip edenler bu yaz için Raspberry PI ve Python programlama diline merak saldığımı biliyordur. Bu merakımı boşa çıkarmamak için de vakit buldukça her iki konuya da çalışıyorum. İş yoğunluğu ve araya giren bayram tatili beni az da olsa geriye atmış durumda. Ama neyseki defterime aldığım renkli renkli notlarım var. Bu yüzden notlarımın üstünden geçmem öğrendiklerimi hatırlamamda epey yardımcı oldu. Notları renklendirmiş olmam da onları okurken sıkılmamamı ve hatta yer yer kendi kendime tebessüm etmemi sağladı. Yazdıklarımın üzerinden geçerken bunları bloğuma da koyayım ve benim gibi temel seviyede bu işe başlayan, elektronik’ten, Linux’den ve Python’dan bihaber olanlarla bir şeyler paylaşayım istedim.

Kısa bir süre önce bu yaz dönemi için kendime yeni bir uğraşı buldum. Raspberry Pi. Çalıştığım turuncu bankadaki ekip arkadaşım sevgili Recep Duman‘ın, Raspberry Pi ile epey zamandır uğraştığını da öğrenince planlar yapılmaya başlandı.Lego, IoT ve Raspberry Pi konularını bir araya getireceğimiz bir fikir üzerinde ilerlemeye karar verdik. Bunun için gerekli çalışmalarımıza devam ediyoruz. Hatta Recep Hocam ile gerçekleştirdiğimiz iki söyleşimize buradan ve şuradan ulaşabilirsiniz.

Geçtiğimiz sene yaz ayı boyunca Ruby programlama dilini öğrenmeye çalışmıştım. Ruby dilinde orta seviyelere kadar bilgimi ilerletebildim ancak bu yaz dönemini paslanmamak adına farklı bir uğraş ile geçirmeye karar verdim. Ruby’yi öğrenmeye başlama amaçlarımın başında çocuklara programlama dilini öğretmek geliyordu. Benzer şekilde Raspberry Pi’nin de bu amaçla kullanılabildiğini öğrendim. Özellikle Scratch dilini kullanarak çocukların robotlara bir şeyler yaptırabilmesi ve bu şekilde programlamayı öğrenmeleri harika. Pek tabi Raspberry Pi’yi özel yapan bir diğer neden de IoT (Internet of Things).

Epey zamandır Ruby notlarımın (özellikle de Amazon’dan getirttiğim kitapların) yüzüne bakmadığımı gördüm de…Pişmanlık hissettim (İtiraf ediyorum bu aralar biraz tembellik yapıyordum) Sonra onunla uğraşmayı özlediğimi fark ettim. Onun sadeliğini, yalın yazımını, gücünü, pratikliğini. Pasımı atmak için bir şeyler araştırmam gerekiyordır. Derken kendimi her zaman ki gibi Google’da Ruby standart kütüphanesi ile ilgili faydalı kod parçalarını ararken buldum.

Bazı günler şirketten geç çıkıyorum. Özellikle el ayak çekildiğinde ofis ortamı bir şeylere çalışmak için son derece ideal oluyor. Tam da istediğim ortam. Kendi çalışmalarıma vakit ayırabildiğim hoşuma giden zamanlar. Hele de akşam güneşi camdan içeri giriyor ve en sevdiğim sarı rengi masamın üstüne bırakıyorsa.

Web tabanlı çalışan uygulamalar genellikle IIS (Internet Information Services) ve benzeri ortamlar üzerinde barındırılırlar. Aslında IIS basitçe TCP soket haberleşmesi gerçekleştiren bir ürün olarak düşünülebilir. Üzerinde konuşlandırılan kaynaklara olan erişimde ise genellikle HTTP protokolü ve Get, Post vb metodları kullanılır. Gelen taleplere göre uygun servislerin devreye girmesi söz konusudur.

Artık belli bir platforma bağlı kalmadan farklı uygulamaları bir araya getirip konuşturabiliyor, büyük ölçekli sistemleri uçtan uca bağlayarak süreçler işletebiliyoruz. Burada programlama dillerinin üzerine oturduğu çatıların (Frameworks) büyük avantajlar sağladığı ve işleri belirli ölçüde kolaylaştırdığı aşikar.

Sanıyorum bir programlama dilini öğrenirken en çok merak edilen konulardan birisi de veritabanı işlemleridir. “Hani bir uygulama yazabilsem de bilgileri veritabanına kayıt edebilsem ve oradan okuyabilsem süper olur” benzeri bir cümleyi eminim hepimiz kurmuşuzdur. Günümüzde geliştirilen uygulamalar mutlak suretle verileri kalıcı olarak saklamaya ihtiyaç duyar. İster ilişkisel veritabanı ister NoSQL tabanlı bir sistem olsun verinin kalıcı olarak saklanması gerekir. Ruby tarafında da veritabanı işlemleri için farklı çözümler kullanılabilir. NoSQL çözümleri dışında RDMBS tarafı için Lightweight olarak düşünebileceğimiz SQLite bu veritabanı sistemlerinden birisidir.

Çalışmakta olduğumuz projelerde zaman zaman bizi zorlayan vakalar ile karşılaşıyoruz. Bu gibi durumlarda Google abimiz en büyük yardımcımız olabiliyor. Hatta pek çoğumuz sorunların çözümünde Stackoverflow gibi kaynaklardan yararlanıyor ya da daha deneyimli birisinden yardım istiyor. Ne var ki bazı vakaları kendimiz çözmeye çalışsak çok daha yararlı olabilir.