Автоматизированная генерация типовых контрактов для языка Ruby

Элегантный синтаксис языка Ruby заметно усложняет поиск ошибок в больших кодовых базах. Статический анализ усложняется специфическими возможностями языка, такими как динамическое создание методов и исполнение строковых выражений. Даже в языках с динамической типизацией информация о типах важна, так как она позволяет улучшить типобезопасность и производить более надёжные статические проверки того, определён ли метод для объекта и передан ли метода корректный набор аргументов. Одним из путей решения проблемы является использование YARD нотаций. Они позволяют задокументировать входные и выходный типы методов или даже декларировать методы, добавляемые динамически. Такие аннотации позволяют улучшить анализ кода и автодополнение. В статье описывается новый подход к генерации типовых аннотаций. Мы отслеживаем непосредственные вызовы метода во время исполнения программы и сохраняем типы аргументов и выходной тип. На основе собранной информации для каждого метода строится неявная типовая аннотация. Каждому автомату сопоставляется конечный автомат, составленный из различных типовых сигнатур метода. К автомату применяется эффективный алгоритм минимизации с целью снизить затраты на хранение и позволяет привести автомат к виду, который может быть легко представлен в виде регулярного выражения. В сгенерированном автомате учитывается только та функциональность метода, которая была покрыта программой, которую исполнил пользователь. Поэтому в подходе предусмотрено объединение автоматов, полученных у разных пользователей с целью увеличения репрезентативности и покрытия функциональности метода.

Ruby, динамически типизированные языки, Ruby VM, YARV, сигнатура метода, наследование типов, статический анализ кода

1. Brianna M. Ren., J. Toman, T. Stephen Strickland and Jeffrey S. Foster. The ruby type checker. Доступно по ссылке: http://www.cs.umd.edu/~jfoster/papers/oops13.pdf

2. blog.codeclimate. Gradual type checking for ruby, 2014. [Online]. Доступно по ссылке: blog.codeclimate.com/blog/2014/05/06/gradual-type-checking-for-ruby/

3. O. Shivers. Control flow analysis in scheme. ACM SIGPLAN 1988 conference on Programming language design and implementation, 1988.

4. Bozhidar Batsov. Rubocop, 2017. [Online]. Доступно по ссылке: http://batsov.com/rubocop/

5. Jeff Foster, Mike Hicks, Mike Furr, David An. Diamond-back ruby guide, 2009.[Online]. Доступно по ссылке: http://www.cs.umd.edu/projects/PL/druby/manual/manual.pdf

6. Pat Shaughnessy. Ruby Under a Microscope. No Starch Press, 2013.

7. Madsen M. Static Analysis of Dynamic Languages. Доступно по ссылке: http://pure.au.dk/ws/files/85299449/Thesis.pdf

8. Duck Typing [Online]. Доступно по ссылке: http://rubylearning.com/satishtalim/duck_typing.html