Při pohledu do historie vývoje současného mainstreamu výpočetní techniky a vývojářských postupů se nelze zbavit dojmu, že ve většině okamžiků, kdy docházelo k nějakému rozhodnutí, jehož důsledky dodnes pociťujeme, byla z možných variant vybrána ta principielně nejhorší. Ostatně posuďte sami.

Pokud se pohybujete na internetu, váš počítač bude s největší pravděpodobností postaven na architektuře Intel x86, jeho operační systém budou Windows, případně Linux. Informace si zobrazujete s pomocí HTML prohlížeče, který je získává ze serverů přes protokol HTTP. Webové stránky budou pravděpodobně generovány přes systém, který je nejspíše napsán v jazyce PHP, Java, či v jazyce rodiny .NET.

Takový je obraz výrazné majority informační techniky na celém světě. Cesta, která k tomuto stavu vedla, je dlouhá přinejmenším jednu polovinu století a obsahovala velké množství křižovatek, na nichž bylo možné směřovat vývoj IT zcela jinam. Z pohledu vrstevného modelu SW systému (technologie, HW, operační systém, virtuální stroj, komunikační model, aplikace), většinou každá křižovatka zafixovala jednu vrstvu a k dalšímu rozhodování docházelo ve vrstvách vyšších.

Základy

Možná první křižovatka se týkala výběru matematického základu výpočetních strojů. Dnes si každý při slově digitální vybaví dvojkovou soustavu – ony slavné jedničky a nuly, které jsou duší každého počítače. Málokdo si uvědomí, že naši elektroničtí miláčci by klidně mohli pracovat s jakoukoli jinou číselnou soustavou. Například bylo dokázáno, že použití trojkové soustavy by vedlo k optimálnímu poměru mezi zpracovávanou informací a počtem aktivních prvků (tranzistorů) potřebných pro její uložení a zpracování. Jak by se nám něco takového hodilo dnes, kdy výrobci procesorů naráží na fyzikální limity…

Dalším sporným momentem je i zvolení von Neumanovské architektury počítače jako dominantní. Tato architektura totiž nerozlišuje instrukční a datový tok a jako taková je velice vhodná k vytváření virů a podobného malwaru.

Za první porážku zdravého rozumu však považuji vítězství platformy x86. V době (rok 1976), kdy se rádoby šestnáctibitový procesor Intel 8086 v křečích prokousával přes hranici 64 KB adresního prostoru a dotáhl to na celý 1 MB, již existovaly návrhy plně 32bitových procesorů RISCového charakteru, schopné adresovat 4 GB paměti. Jako příklad jmenujme alespoň procesor Motorola 68000, který byl navržen v roce 1976 a první prototyp vytvořen roku 1979.

A jelikož neštěstí nechodí nikdy samo, vzniká pro platformu Intel pod taktovkou garážového programátora Billa Gatese nový „operační systém“ DOS (je ironií osudu, že dnes se touto zkratkou označuje útok odepřením služby – Denial of Service, který charakter zmiňovaného operačního systému celkem dobře vystihuje). A to se prosím děje v době, kdy Unix je ověřená a fungující záležitost a víceprocesové a/nebo grafické uživatelské rozhraní také není nic neznámého.

Jen pro srovnání – MS DOS vzniká roku 1980, první GUI (Xerox PARC) je uvedeno v roce 1970 a počítač Comodore Amiga s vlastním OS (včetně grafikého rozhraní a možnosti spouštět více programů najednou) byl uveden na trh v roce 1982.

Důsledky symbiózy mizerného procesoru a parodie na operační systém charakterizované i okřídleným rčením „640 KB je dost pro každého“, které by se namísto klekánice mělo používat ke strašení malých programátorů, si neseme dodnes. Je to přibližně 10 let, co Windows přestaly být omalovánkami DOSu a zátěže zpětné kompatibility se zbavujeme teprve nyní s příchodem 64bitových architektur a příslušných variant OS.

Ale abychom nehaněli pouze Windows, tolik opěvovaný OS Linux také není žádný zázrak – operační systém, jehož vývoj začal v roce 1991, je postaven po vzoru operačního systému UNIX (šedesátá léta), jehož architektura byla v letech jeho vzniku brilantní, avšak pro devadesátá léta přeci jen poněkud zastaralá. Vzpomeňme jen, jak dlouho trvalo do Linuxu přidat podporu pro vlákna (thready), které byly již v devadesátých létech samozřejmostí.
Stejně jako DOS, Linux vzniká v době, kdy jsou známy mnohem pokročilejší architektury, založené například na mikrokernelu (GNU Hurd) a/nebo objektovém přístupu (NeXTStep). Vývoj „další generace“ operačního systému by tedy nemusel být skokem do neznáma, ale mohl stavět na modernějších a prověřených postupech.

Programování

Ponechme stranou programování v assembleru tak těsně spjatému s architekturou procesoru a věnujme pozornost jazykům s alespoň nějakou mírou abstrakce. Přeskočíme jazyky jako Fortran (1957), LISP (1958), COBOL (1959) nebo Algol (1968), protože přetrvaly pouze v oblasti specializovaných systémů a běžný programátor se s nimi již jen těžko setká. První jazyk, který má dodnes široké použití, je jazyk C (1973). Spolu s ostatními jazyky své doby poskytoval oproti assembleru nevídanou míru abstrakce, ale pro soudobého programátora je již beznadějně zastaralý a neproduktivní. Jeho použití se omezuje na low level programování, které se týká jader operačních systémů, ovladačů, embedded mikroprocesorů a podobně.

Nicméně již v době jazyka C, který je imperativní, byla zkoumána odlišná paradigmata, jako funkcionální programování (LISP), logické programování (Prolog 1972) nebo objektové (Simula 1967, Smalltalk 1972).

Dalo by se tedy očekávat, že nové programovací jazyky budou těžit z nových paradigmat a poskytovat uživateli vyšší abstrakci a vyšší svobodu ve volbě způsobu programování vzhledem k řešenému problému. V rámci tohoto trendu bylo vytvořeno mnoho jazyků, z nichž je asi nejznámější C++ (vyvinut 1983 a standardizován 1998).

Ke zlomu dochází v okamžiku uvedení jazyka Java (1994). Přestože Java jako platforma přináší několik nových kvalit jako virtuální stroj, z hlediska jazyka jako takového jde o propad minimálně o 15 let zpět. Pod na první pohled hezkou záminkou – snadný přechod programátorů na nový jazyk – dochází k vykleštění jazyka C++. Už při druhém pohledu zjistíme, že tato argumentace neobstojí – pro každého programátora hodného toho jména je syntaxe jazyka to nejméně důležité a rozhodně ji nelze brát jako rukojmí proti vyjadřovacím schopnostem jazyka. A tak jsme se anotací a typových parametrů (známých též jako generika nebo, v C++, šablony) dočkali až v roce 2004. Na ostatní běžné vlastnosti jako uzávěry (známé již z LISPu), aspektovou orientaci nebo dokonce logické programování si ještě budeme muset počkat.

To samé platí pro platformu .NET a její rodinu jazyků (např. C#) - Microsoft se sice z některých nedostatků Javy poučil, zejména v oblasti RMI, ale žádné kvalitativně nové prvky, kromě anotací, do jazyka nevnesl.

Podobný kastrační postup jako u Javy byl použit i pro jazyky Ruby nebo Python, kde originálem nebylo C++ ale Smalltalk. A zatímco Python alespoň odstranil některé nedostatky Smalltalku a jeho cílení bylo jiné, jazyk Ruby z přísně logického pohledu nemá právo na existenci, protože oproti Pythonu kromě zmatené syntaxe nepřináší nového nic.
Techniku ořezávání existujících řešení a jejich následnou marketingovou glorifikaci můžeme vysledovat i u datového „jazyka“ XML. Přímo W3C konsorcium přiznává, že XML je zjednodušenou verzí jazyka SGML (Standard Generalized Markup Language), který vznikl v roce 1960. Na tom by nebylo nic až tak špatného, protože SGML je skutečně až příliš univerzální a jeho plné zvládnutí vyžaduje specifickou psychickou poruchu. XML má jistě nezastupitelnou roli pro značkování textů a jeho návazné zpracování, které může vyústit až do sémantického webu. Otázkou však zůstává, proč bylo nutné XML prohlásit za nástroj pro vyjádření a definici syntaxe plně strukturovaných dat, když stejnou funkci již zastávalo ASN.1 (Zkratka pro Abstract Syntax Notation One, ISO standard od roku 1984) a jeho případné nedostatky by jistě šlo odstranit snáze než vymýšlet nový standard. Vyjadřovací schopnosti jsou totiž stejné a ASN.1 je dokonce univerzálnější než XML – ASN.1 totiž povoluje libovolnou reprezentaci struktury. Díky tomu může být obsah vyjádřen jak v binární podobně tak i textové. Pro zajímavost – ASN.1 XER je varianta kódování dat s pomocí XML.

XML je však čistě textově orientovaný formát, což vede někdy až k několikanásobnému prodloužení datových souborů nemluvě o jejich složitém zpracování při načítání. Argument lidské čitelnosti zpochybní každý, kdo někdy musel studovat třeba SOAP zprávy. Bez patřičných nástrojů to prostě není v lidských silách, respektive je to srovnatelné se čtením binárních dat s rozumným hex zobrazovačem.
S XML se pojí ještě další bizarnost – XML databáze. Tyto databáze jsou implementovány v zásadě dvojím způsobem. Buď se jedná o klasickou relační databázi, pro kterou je ovšem ukládání stromových dat nepřirozené a zbytečně zatěžující, nebo jde o nativní databázi využívající hierarchický databázový model, který byl populární v sedmdesátých letech a poté byl pro nedostatek flexibility opuštěn ve prospěch relačních databází.

Distribuce výpočtu

Zatímco předchozí text se držel obecné roviny, v této části se zaměřím konkrétně na, v dnešní době nejznámější, distribuci výpočtu – web a s ním související technologie.

Nezaškodí zavzpomínat, k čemu byl vlastně World Wide Web, tedy svatá trojice HTML, HTTP a univerzálního identifikátoru URI určen. V devadesátých letech byla tato trojice vytvořena jako nástroj k publikaci informací, především vědeckých prací a jejich vzájemným odkazováním. Tedy k převážně jednosměrnému toku informací s minimální interaktivitou. Tok informací byl bezestavový, aby bylo možné obsah stránek ukládat do vyrovnávacích pamětí a šetřit tak kapacitu sítě. Součástí WWW konceptu bylo i sémantické oddělení obsahu od prezentace.

Od té doby je koncept WWW více či méně nadužíván či spíše zneužíván. Jako první přišla záměna URI za URL a obsah tedy není identifikován, ale je pouze specifikováno jeho umístění.

Pak přišel požadavek na graficky náročné, na pixel přesné prezentace. Zlé jazyky tvrdí, že hlavně ze strany porno průmyslu. To bylo v přímém rozporu s původním záměrem prezentační nezávislosti. Tento problém však byl, byť ne zrovna optimálně, vyřešen uvedením kaskádních stylů.

Poslední kapkou ovšem byl požadavek na interaktivitu a s ním související webová rozhraní komplexních systémů – takzvaní tencí klienti.
Funkce tenkého klienta je v přímém rozporu se všemi stavebními kameny WWW. Komunikace je stavová, přenášená data silně heterogenní a koncept URI je zcela pohřben, protože data zobrazená uživateli již nadále nejsou funkcí URI, ale identity uživatele a vnitřního stavu aplikace. Tento rozpor nebyl do dneška spolehlivě vyřešen.

Navíc je zobrazovací model HTML, XHTML, CSS zcela nevhodný pro vytváření uživatelských rozhraní. HTTP protokol je pro robustní stavovou komunikaci nepoužitelný. I když byly přidány cookies, bylo to spíše ke škodě než k užitku. Cookie je totiž vázaná na identitu uživatele, nikoliv na komponentu uživatelského rozhraní což je spolu s „Back“ tlačítkem prohlížeče smrtící kombinace, chceme-li vytvářet rozhraní opravdu robustně.

Situace kolem tenkých klientů připomíná situaci, kdy majitel pozemku zjistí, že po něm potřebuje jezdit autem a místo stavby cesty investuje do stále složitějšího a dražšího terénního vozu schopného jezdit po stále horším terénu.

Roli terénního vozu hrají technologie jako AJAX nebo XUL, které ač samy o sobě nejsou špatné, nejsou nic jiného než resuscitace mrtvoly.
Koncepčně lepší alternativy jako Flash, Java aplety nebo Curl jsou zcela v duchu antologie nejhorších řešení odsouvány do pozadí.

Ale nikdy není tak zle, aby nemohlo být hůř – na scéně se objevují webové služby. Ve své funkci jsou podmnožinou toho, co již od roku 1997 nabízel standard CORBA. Ve všech ostatních aspektech jsou mnohem méně kvalitní. Původní důvod vzniku webových služeb – zjednodušení existujících řešení – totiž naráží na skutečnost, že spolehlivý distribuovaný výpočet je složitý a tento fakt se nedá obejít. A tak se u webových služeb ustupuje ať už ve spolehlivosti nebo v univerzalitě, popřípadě vznikají nové a nové specifikace, které zcela podkopávají původní záměr jednoduchosti.

Je až zarážející jak často se prosazuje technologie, která sama o sobě pouze nahrazuje technologii řádově lepší, a která využívá zcela nevyhovujících prostředků (XML, HTTP,…), ale zato má v názvu spoustu X.

Vývoj IT jako evoluce

Z pohledu vědy nebo alespoň logiky není současný stav informačních technologií pochopitelný. Ke každé v současnosti dominující technologii vedla cesta, kdy byla záměrně ignorována lepší alternativa.

Naopak z pohledu obchodního je to pochopitelné. Vítězí řešení, které je nejlevnější a má lepší marketing. A nejlevnější je obvykle v rozporu s nejkvalitnější. A jakmile jednou zvítězí, je třeba ho vytěžit až na doraz, nebo lépe až za doraz. Za dobu těžení se na dané řešení nabalí spousta dalších investic a ukáže se, že dramatická změna je dražší a výrazně rizikovější než postupný vývoj a vylepšování. Navíc, co má úspěch, se začne rozrůstat bez ohledu na faktickou kvalitu a začne ovlivňovat další produkty a cyklus se uzavírá. Celý proces až podezřele připomíná přírodní evoluci.
Evoluce má ovšem jednu nevýhodu, nehledá optimální řešení, ale pouze lokální extrém – řešení, které je vhodné v rámci daného ekosystému a v daný okamžik. Nevítězí tedy ten nejlepší, ale ten momentálně nejsilnější. Díky tomu je možné, že teoretické optimum může být nenávratně ztraceno, popřípadě jeho dosažení odloženo do doby, než se ekosystém dramaticky změní.

Takže ti, kdož doufají v technologický ráj, by měli zapomenout na to co je, a mohou pouze doufat v dramatické technologické změny, které do IT ekosystému vnesou „kvantový skok“ a roztočí kolotoč nejhorších řešení znovu, ale z výrazně lepší výchozí pozice. Tímto skokem však musí být něco alespoň tak významného jako příchod kvantových počítačů.

Poznámka: Tento článek obsahuje osobní názory autora, které jsou mnohdy podloženy pouze pocitem, či nevalnou zkušeností, není tedy vhodné ho pokládat za stavební kámen jakékoliv seriózní výzkumné práce.

Autor: Štěpán Mík

Autor pracuje jako vedoucí oddělení výzkumu a vývoje společnosti Et netera.

Poznámka redakce

Máte vlastní názor na danou oblast nebo považujete za zásadní další omyly IT odvětví? Přispějte do diskuse. Přihlásit se můžete i pomocí jména a hesla z diskusí na Živě.cz.