Ruby 3.0.0 Dirilis

Ditulis oleh naruse tanggal 2020-12-25
Diterjemahkan oleh meisyal

Kami dengan senang hati mengumumkan rilis dari Ruby 3.0.0. Dari tahun 2015, kami bekerja keras untuk Ruby 3 yang mana tujuannya adalah kinerja, concurrency, dan Typing. Khususnya kinerja, Matz mengatakan “Ruby3 akan 3 kali lebih cepat dibanding Ruby2” yang juga dikenal dengan Ruby 3x3.

Optcarrot 3000 frames

Dengan Optcarrot benchmark, yang mengukur kinerja single thread berdasarkan beban kerja NES’s game emulation, kinerja Ruby 3.0 mencapai 3x lebih cepat dibanding Ruby 2.0!

Ini dihitung pada environment yang dicatat dalam benchmark-driver.github.io/hardware.html. Commit 8c510e4095 yang digunakan sebagai benchmark ini. Kinerja mungkin tidak 3x lebih cepat karena bergantung pada environment atau benchmark Anda.

Ruby 3.0.0 mencapai tujuan tersebut dengan:

Kinerja
- MJIT
Concurrency
- Ractor
- Fiber Scheduler
Typing (Analisis Statis)
- RBS
- TypeProf

Dengan perbaikan kinerja di atas, Ruby 3.0 mengenalkan sejumlah fitur baru yang digambarkan sebagai berikut.

Kinerja

Ketika saya menyatakan “Ruby3x3” pertama kali pada sebuah konferensi, banyak peserta termasuk anggota dari core team merasa “Matz is a boaster”. Kenyataannya, saya juga merasa begitu. Tetapi, kami berhasil. Saya merasa terhormat melihat core team benar-benar bisa menjadikan Ruby3.0 tiga kali lebih cepat dibanding Ruby2.0 (pada beberapa benchmark). – Matz

MJIT

Banyak perbaikan yang telah diimplementasikan pada MJIT. Lihat NEWS untuk detail.

Pada Ruby 3.0, JIT seharusnya memberikan perbaikan kinerja pada beban kerja terbatas, seperti permainan (Optcarrot), AI (Rubykon), atau aplikasi apapun yang mayoritas menghabiskan waktu saat memanggil beberapa method berkali-kali.

Meskipun Ruby 3.0 significantly decreased the size of JIT-ed code, ini masih belum siap untuk mengomptimalkan beban kerja seperti Rails, yang mana menghabiskan waktu pada banyak method. Sehingga, ini akan menderita dari i-cache misses yang diperburuk oleh JIT. Nantikan perbaikan lebih lanjut masalah ini pada Ruby 3.1.

Concurrency / Parallel

Ini zaman multi-core sekarang. Concurrency sangatlah penting. Dengan Ractor, bersama dengan Async Fiber, Ruby akan menjadi sebuah bahasa concurrent asli. — Matz

Ractor (eksperimental)

Ractor adalah sebuah Actor-model seperti concurrent abstraction yang didesain untuk menyediakan sebuah fitur eksekusi paralel tanpa mengkhawatirkan thread-safety.

Anda dapat membuat beberapa ractor dan menjalankannya secara paralel. Ractor memungkinkan untuk membuat program paralel yang thread-safe karena ractor tidak dapat membagi objek normal. Komunikasi antar ractor didukung oleh pertukaran pesan.

Untuk membatasi pembagian objek, Ractor mengenalkan beberapa batasan pada sintaks Ruby (tanpa banyak Ractor, maka tidak ada batasan).

Spesifikasi dan implementasi dari Ractor masih belum sempurna dan memungkinkan adanya perubahan ke depan, sehingga fitur ini ditandai dengan eksperimental dan menampilkan peringatan “experimental feature” saat Ractor.new pertama kali.

Berikut adalah program kecil untuk mengukur waktu eksekusi dari fungsi populer tak (Tak (function) - Wikipedia), dengan mengeksekusinya 4 kali secara berurutan atau 4 kali secara paralel dengan Ractor.

def tarai(x, y, z) =
  x <= y ? y : tarai(tarai(x-1, y, z),
                     tarai(y-1, z, x),
                     tarai(z-1, x, y))
require 'benchmark'
Benchmark.bm do |x|
  # versi berurutan
  x.report('seq'){ 4.times{ tarai(14, 7, 0) } }

  # versi paralel
  x.report('par'){
    4.times.map do
      Ractor.new { tarai(14, 7, 0) }
    end.each(&:take)
  }
end

Hasil benchmark:
          user     system      total        real
seq  64.560736   0.001101  64.561837 ( 64.562194)
par  66.422010   0.015999  66.438009 ( 16.685797)

Hasil diukur pada Ubuntu 20.04, Intel(R) Core(TM) i7-6700 (4 cores, 8 hardware threads). Ini menunjukkan versi paralel 3.87 kali lebih cepat dibanding versi berurutan.

Lihat doc/ractor.md untuk lebih detail.

Fiber Scheduler

Fiber#scheduler diperkenalkan untuk menghalangi operasi blocking. Ini memperbolehkan light-weight concurrency tanpa pengubahan kode yang sudah ada. Tonton “Don’t Wait For Me, Scalable Concurrency for Ruby 3” sebagai gambaran bagaimana fitur ini bekerja.

Saat ini, class/method yang didukung:

Mutex#lock, Mutex#unlock, Mutex#sleep
ConditionVariable#wait
Queue#pop, SizedQueue#push
Thread#join
Kernel#sleep
Process.wait
IO#wait, IO#read, IO#write, dan method yang berkaitan (seperti #wait_readable, #gets, #puts dan lainnya).
IO#select tidak didukung.

Ini adalah contoh program yang akan melakukan beberapa HTTP request secara bersamaan:

require 'async'
require 'net/http'
require 'uri'

Async do
  ["ruby", "rails", "async"].each do |topic|
    Async do
      Net::HTTP.get(URI "https://www.google.com/search?q=#{topic}")
    end
  end
end

Ini menggunakan async yang mana menyediakan event loop. Event loop ini menggunakan Fiber#scheduler hook untuk membuat Net::HTTP non-blocking. Gem lainnya dapat menggunakan interface ini untuk menyediakan eksekusi non-blocking pada Ruby dan gem tersebut cocok dengan implementasi Ruby lainnya (misalnya, JRuby, TruffleRuby) yang dapat mendukung non-blocking hook yang sama.

Analisis Statis

2010-an adalah zaman dari statically typed programming language. Ruby melihat masa depan dengan static type checking, tanpa type declaration, menggunakan interpretasi abstrak. RBS & TypeProf adalah langkah pertama menuju masa depan. Lebih banyak langkah yang akan datang. — Matz

RBS

RBS adalah sebuah bahasa untuk mendeskripsikan tipe dari program Ruby.

Type checker termasuk TypeProf dan tool lainnya yang mendukung RBS akan memahami program Ruby jauh lebih baik dengan definisi RBS.

Anda dapat menuliskan definisi class dan module: method didefinisikan di dalam class, instance variables dan tipenya, serta hubungan inheritance/mix-in.

RBS memiliki tujuan untuk mendukung pola yang biasanya kita lihat dalam program Ruby dan memperbolehkan penulisan advanced types yang berisi union type, method overloading, dan generic. RBS juga mendukung duck typing dengan interface types.

Ruby 3.0 dirilis dengan gem rbs, yang memperbolehkan untuk mem-parse dan memproses definisi tipe yang ditulis di dalam RBS. Berikut ini adalah sebuah contoh kecil dari RBS dengan class, module, dan constant definition.

module ChatApp
  VERSION: String
  class Channel
    attr_reader name: String
    attr_reader messages: Array[Message]
    attr_reader users: Array[User | Bot]              # `|` means union types, `User` or `Bot`.
    def initialize: (String) -> void
    def post: (String, from: User | Bot) -> Message   # Method overloading is supported.
            | (File, from: User | Bot) -> Message
  end
end

Lihat README dari gem rbs untuk lebih detail.

TypeProf

TypeProf adalah sebuah type analysis tool yang di-bundle di dalam Ruby.

Saat ini, TypeProf berperan semacam sebuah type inference.

TypeProf membaca kode Ruby (non-type-annotated), menganalisis apa method yang didefinisikan dan bagaimana itu digunakan, dan menghasilkan sebuah prototipe dari type signature dalam format RBS.

Berikut adalah sebuah demonstrasi sederhana dari TypeProf.

Contoh masukan:

# test.rb
class User
  def initialize(name:, age:)
    @name, @age = name, age
  end
  attr_reader :name, :age
end
User.new(name: "John", age: 20)

Contoh keluaran:

$ typeprof test.rb
# Classes
class User
  attr_reader name : String
  attr_reader age : Integer
  def initialize : (name: String, age: Integer) -> [String, Integer]
end

Anda dapat menjalankan TypeProf dengan menyimpan masukan sebagai “test.rb” dan memanggilnya dengan perintah “typeprof test.rb”.

Anda juga dapat mencoba TypeProf daring. (Ini menjalankan TypeProf di server, maaf jika hasilnya tidak keluar)

Lihat dokumentasi dan demonstrasi untuk detail.

TypeProf masih eksperimental dan belum sempurna; hanya sebagian dari bahasa Ruby didukung dan pendeteksian type error terbatas. Tetapi, ini masih bisa berkembang dengan memperbaiki cakupan dari fitur bahasa, performa analisis, dan kegunaan. Masukan apapun sangat diterima.

Fitur Baru Lainnya

One-line pattern matching didesain ulang. (eksperimental)

=> ditambahkan. Ini bisa digunakan seperti rightward assignment.

0 => a
p a #=> 0

{b: 0, c: 1} => {b:}
p b #=> 0

in diubah dengan mengembalikan true atau false.

# version 3.0
0 in 1 #=> false

# version 2.7
0 in 1 #=> raise NoMatchingPatternError

Find pattern ditambahkan. (eksperimental)

case ["a", 1, "b", "c", 2, "d", "e", "f", 3]
in [*pre, String => x, String => y, *post]
  p pre  #=> ["a", 1]
  p x    #=> "b"
  p y    #=> "c"
  p post #=> [2, "d", "e", "f", 3]
end

Definisi endless method ditambahkan.
```
def square(x) = x * x
```

Hash#except sekarang built-in.

h = { a: 1, b: 2, c: 3 }
p h.except(:a) #=> {:b=>2, :c=>3}

Memory view ditambahkan sebagai sebuah fitur eksperimental
- Ini adalah sebuah kumpulan C-API baru yang menukar sebuah area raw memory, seperti sebuah numeric array dan sebuah bitmap image, antara pustaka extension. Pustaka extension dapat juga membagikan metadata dari area memory yang terdiri dari bentuk, format elemen, dan sebagainya. Menggunakan semacam metadata seperti ini, pustaka extension bahkan dapat membagikan sebuah multidimensional array dengan tepat. Fitur ini didesain dengan merujuk pada buffer protocol dari Python.

Perbaikan performa

Menempelkan kode yang panjang pada IRB 53 kali lebih cepat dibandingkan yang di-bundle dengan Ruby 2.7.0. Sebagai contoh, waktu yang dibutuhkan untuk menempelkan kode ini berubah dari 11.7 detik menjadi 0.22 detik.

Perintah measure telah ditambakan ke IRB. Ini memperbolehkan perhitungan waktu eksekusi secara sederhana.

irb(main):001:0> 3
=> 3
irb(main):002:0> measure
TIME is added.
=> nil
irb(main):003:0> 3
processing time: 0.000058s
=> 3
irb(main):004:0> measure :off
=> nil
irb(main):005:0> 3
=> 3

Perubahan penting lainnya sejak 2.7

Keyword argument dipisahkan dari argument lainnya.
- Pada dasarnya, kode yang mencetak sebuah peringatan pada Ruby 2.7 tidak akan bekerja. Lihat dokumen untuk detail.
- Omong-omong, argument forwarding sekarang mendukung leading argument.
```
def method_missing(meth, ...)
  send(:"do_#{ meth }", ...)
end
```
Pattern matching (case/in) tidak lagi eksperimental.
- Lihat dokumentasi pattern matching untuk detail.
Fitur $SAFE telah dihilangkan; sekarang adalah sebuah variabel global.
Urutan dari backtrace telah dibalik pada Ruby 2.5, tetapi itu dibatalkan. Sekarang urutan berperilaku seperti Ruby 2.4; pesan error dan nomor baris di mana exception terjadi dicetak terlebih dahulu dan pemanggilnya baru dicetak kemudian.
Beberapa pustaka standar yang diperbarui.
Berikut adalah pustaka yang tidak lagi masuk sebagai bundled gem.
- RubyGems 3.2.3
- Bundler 2.2.3
- IRB 1.3.0
- Reline 0.2.0
- Psych 3.3.0
- JSON 2.5.1
- BigDecimal 3.0.0
- CSV 3.1.9
- Date 3.1.0
- Digest 3.0.0
- Fiddle 1.0.6
- StringIO 3.0.0
- StringScanner 3.0.0
- lainnya.
Pustakan berikut tidak lagi bundle gem atau pustaka standar. Pasang gem berikut jika ingin menggunakan fiturnya.
- sdbm
- webrick
- net-telnet
- xmlrpc
Berikut adalah default gem yang sekarang menjadi bundled gem.
- rexml
- rss
Berikut adalah berkas stdlib yang sekarang menjadi default gem dan telah dipublikasikan ke rubygems.org
- English
- abbrev
- base64
- drb
- debug
- erb
- find
- net-ftp
- net-http
- net-imap
- net-protocol
- open-uri
- optparse
- pp
- prettyprint
- resolv-replace
- resolv
- rinda
- set
- securerandom
- shellwords
- tempfile
- tmpdir
- time
- tsort
- un
- weakref
- digest
- io-nonblock
- io-wait
- nkf
- pathname
- syslog
- win32ole

Lihat NEWS atau commit logs untuk lebih detail.

Dengan perubahan tersebut, 4028 berkas berubah, 200058 sisipan(+), 154063 terhapus(-) sejak Ruby 2.7.0!

Selamat Natal, selamat berlibur, dan nikmati memprogram dengan Ruby 3.0!

Unduh

https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/3.0/ruby-3.0.0.tar.gz

SIZE: 19539509
SHA1: 233873708c1ce9fdc295e0ef1c25e64f9b98b062
SHA256: a13ed141a1c18eb967aac1e33f4d6ad5f21be1ac543c344e0d6feeee54af8e28
SHA512: e62f4f63dc12cff424e8a09adc06477e1fa1ee2a9b2b6e28ca22fd52a211e8b8891c0045d47935014a83f2df2d6fc7c8a4fd87f01e63c585afc5ef753e1dd1c1

https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/3.0/ruby-3.0.0.tar.xz

SIZE: 14374176
SHA1: c142899d70a1326c5a71311b17168f98c15e5d89
SHA256: 68bfaeef027b6ccd0032504a68ae69721a70e97d921ff328c0c8836c798f6cb1
SHA512: 2a23c2894e62e24bb20cec6b2a016b66d7df05083668726b6f70af8338211cfec417aa3624290d1f5ccd130f65ee7b52b5db7d428abc4a9460459c9a5dd1a450

https://cache.ruby-lang.org/pub/ruby/3.0/ruby-3.0.0.zip

SIZE: 23862057
SHA1: 2a9629102d71c7fe7f31a8c91f64e570a40d093c
SHA256: a5e4fa7dc5434a7259e9a29527eeea2c99eeb5e82708f66bb07731233bc860f4
SHA512: e5bf742309d79f05ec1bd1861106f4b103e4819ca2b92a826423ff451465b49573a917cb893d43a98852435966323e2820a4b9f9377f36cf771b8c658f80fa5b

Apa itu Ruby

Ruby pertama kali dikembangkan oleh Matz (Yukihiro Matsumoto) pada 1993 dan sekarang dikembangkan sebagai Open Source. Ruby berjalan di berbagai jenis platform dan digunakan di seluruh dunia khususnya pengembangan web.

Ruby

Sahabat Terbaik Programmer