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📚 Phase 12: Nyashスクリプトプラグインシステム設計と埋め込みVM構想

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## 主な成果
- Nyashスクリプトでプラグイン作成可能という革命的発見
- C ABI制約の分析と埋め込みVMによる解決策
- MIR/VM/JIT層での箱引数サポートの詳細分析

## ドキュメント作成
- Phase 12基本構想（README.md）
- Gemini/Codex先生の技術分析
- C ABIとの整合性問題と解決策
- 埋め込みVM実装ロードマップ
- 箱引数サポートの技術詳細

## 重要な洞察
- 制約は「リンク時にC ABI必要」のみ
- 埋め込みVMでMIRバイトコード実行により解決可能
- Nyashスクリプト→C ABIプラグイン変換が実現可能

Everything is Box → Everything is Plugin → Everything is Possible!
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Moe Charm
2025-08-30 22:52:16 +09:00
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334
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@ -0,0 +1,334 @@
# Codex先生の技術提案：Nyashスクリプトプラグインシステム実装
## エグゼクティブサマリー
Nyashスクリプトをプラグインとして使用する提案は、技術的に極めて実現可能であり、Nyashエコシステムに革命的な価値をもたらします。「Everything is Box」哲学の究極の実現として、実装言語に依存しない統一インターフェースを提供することで、開発の民主化とエコシステムの爆発的成長が期待できます。
## 技術アーキテクチャ提案
### 1. 統一Box ABIの詳細設計
```rust
// コアインターフェース定義
pub trait UnifiedBoxInterface: Send + Sync {
// 基本メソッド
fn invoke(&self, ctx: &mut Context, method_id: u32, args: &[NyashValue]) -> Result<NyashValue, BoxError>;
fn get_metadata(&self) -> BoxMetadata;
// ライフサイクル管理
fn initialize(&mut self, config: &BoxConfig) -> Result<(), BoxError>;
fn shutdown(&mut self) -> Result<(), BoxError>;
// 動的機能（オプション）
fn hot_reload(&mut self, new_code: &str) -> Result<(), BoxError> {
Err(BoxError::NotSupported)
}
}
// メタデータ構造
pub struct BoxMetadata {
pub name: String,
pub version: String,
pub methods: Vec<MethodInfo>,
pub capabilities: Vec<Capability>,
pub dependencies: Vec<Dependency>,
}
```
### 2. プラグインレジストリアーキテクチャ
```rust
pub struct PluginRegistry {
// ネイティブプラグイン
native_plugins: HashMap<u32, Arc<dyn UnifiedBoxInterface>>,
// スクリプトプラグイン
script_plugins: HashMap<u32, ScriptPlugin>,
// 動的ID管理
id_allocator: IdAllocator,
// 依存関係グラフ
dependency_graph: DependencyGraph,
}
impl PluginRegistry {
pub fn register_native(&mut self, plugin: impl UnifiedBoxInterface + 'static) -> u32 {
let id = self.id_allocator.allocate();
self.native_plugins.insert(id, Arc::new(plugin));
id
}
pub fn register_script(&mut self, source: &str) -> Result<u32, RegistryError> {
let plugin = ScriptPlugin::compile(source)?;
let id = self.id_allocator.allocate();
self.script_plugins.insert(id, plugin);
Ok(id)
}
}
```
### 3. スクリプトプラグインラッパー実装
```rust
pub struct ScriptPlugin {
vm: NyashVM,
box_instance: NyashValue,
method_cache: HashMap<u32, MethodHandle>,
}
impl UnifiedBoxInterface for ScriptPlugin {
fn invoke(&self, ctx: &mut Context, method_id: u32, args: &[NyashValue]) -> Result<NyashValue, BoxError> {
// メソッドキャッシュから高速検索
if let Some(handle) = self.method_cache.get(&method_id) {
return self.vm.call_cached(handle, args);
}
// 動的メソッド解決
let method = self.resolve_method(method_id)?;
self.vm.call_method(&self.box_instance, &method, args)
}
}
```
## 実装戦略
### Phase 1: MVP実装（2-3週間）
1. **基本インターフェース実装**
- UnifiedBoxInterfaceトレイトの実装
- 既存FFIプラグイン1つを移行（MathBox推奨）
- ScriptPluginラッパーの基本実装
2. **export box構文の実装**
```nyash
export box MyPlugin {
init { _version = "1.0.0" }
// 必須：プラグインメタデータ
get_metadata() {
return {
name: "MyPlugin",
version: me._version,
methods: ["process", "transform"]
}
}
// ビジネスロジック
process(data) { ... }
transform(input) { ... }
}
```
3. **基本的なレジストリ**
- 静的登録のみ
- 依存関係解決なし
### Phase 2: 動的機能（3-4週間）
1. **動的ロード/アンロード**
```nyash
local registry = new PluginRegistry()
local id = registry.load_script("path/to/plugin.ny")
registry.unload(id)
```
2. **ホットリロード**
```nyash
registry.enable_hot_reload("path/to/plugin.ny")
// ファイル変更時に自動リロード
```
3. **依存関係管理**
- 循環依存検出
- バージョン互換性チェック
### Phase 3: 最適化とセキュリティ（4-6週間）
1. **パフォーマンス最適化**
- メソッドキャッシング
- JITコンパイル統合
- プリコンパイルオプション
2. **セキュリティサンドボックス**
```rust
pub struct Sandbox {
memory_limit: usize,
cpu_quota: Duration,
allowed_capabilities: HashSet<Capability>,
}
```
3. **ケイパビリティベースセキュリティ**
- ファイルアクセス制限
- ネットワーク制限
- システムコール制限
## パフォーマンス考察
### ベンチマーク予測
```
操作 | ネイティブ | スクリプト | 比率
--------------------|-----------|-----------|-----
単純メソッド呼び出し | 10ns | 100ns | 10x
複雑な計算（1000ops） | 1μs | 5μs | 5x
I/O操作 | 100μs | 102μs | 1.02x
```
### 最適化戦略
1. **ホットパスの識別**
- 頻繁に呼ばれるメソッドを自動検出
- JITコンパイル優先度付け
2. **ハイブリッドアプローチ**
- コア機能：ネイティブ実装
- カスタマイズ層：スクリプト実装
## エコシステムへの影響
### 開発者体験の革新
1. **即座のフィードバックループ**
```bash
# 編集
vim my_plugin.ny
# 即座にテスト（ビルド不要）
nyash test_plugin.ny
```
2. **プラグインマーケットプレイス**
- GitHubから直接インストール
- バージョン管理統合
- 自動更新機能
### コミュニティ成長予測
- **現在**: 10-20人のコアコントリビューター（Rust必須）
- **1年後**: 100-500人のプラグイン開発者（Nyashのみ）
- **3年後**: 1000+のプラグインエコシステム
## リスクと緩和策
### 技術的リスク
1. **パフォーマンス劣化**
- 緩和策：重要部分のネイティブ実装維持
- プロファイリングツール提供
2. **セキュリティ脆弱性**
- 緩和策：デフォルトサンドボックス
- 署名付きプラグイン
### エコシステムリスク
1. **品質のばらつき**
- 緩和策：公式プラグインガイドライン
- 自動品質チェックツール
2. **互換性問題**
- 緩和策：セマンティックバージョニング強制
- 自動互換性テスト
## 結論と推奨事項
### 即時実行すべきアクション
1. **Box ABI仕様書の作成**（1週間）
2. **export box構文の実装**（2週間）
3. **MathBoxの統一インターフェース移行**（1週間）
### 長期ビジョン
Nyashスクリプトプラグインシステムは、単なる機能追加ではなく、Nyashを**プログラミング言語**から**拡張可能なプラットフォーム**へと進化させる革命的な一歩です。
「Everything is Box」の哲学が、実装言語の壁を超えて真に実現される時、Nyashは次世代のプログラミングエコシステムのモデルケースとなるでしょう。
## 付録：実装例
### A. 完全なスクリプトプラグイン例
```nyash
# advanced_math_plugin.ny
export box AdvancedMathPlugin {
init {
_math = new MathBox()
_cache = new MapBox()
_stats = new MapBox()
}
// プラグインメタデータ（必須）
get_metadata() {
return {
name: "AdvancedMathPlugin",
version: "1.0.0",
methods: ["cached_sin", "cached_cos", "fibonacci", "factorial"],
capabilities: ["compute"],
dependencies: [{
name: "MathBox",
version: ">=1.0.0"
}]
}
}
// キャッシュ付き三角関数
cached_sin(x) {
local key = "sin:" + x.toString()
if me._cache.has(key) {
me._update_stats("cache_hit")
return me._cache.get(key)
}
local result = me._math.sin(x)
me._cache.set(key, result)
me._update_stats("cache_miss")
return result
}
// 再帰的フィボナッチ（メモ化）
fibonacci(n) {
if n <= 1 { return n }
local key = "fib:" + n.toString()
if me._cache.has(key) {
return me._cache.get(key)
}
local result = me.fibonacci(n-1) + me.fibonacci(n-2)
me._cache.set(key, result)
return result
}
// 統計情報
get_stats() {
return me._stats
}
// プライベートメソッド
_update_stats(event) {
local count = me._stats.get(event) or 0
me._stats.set(event, count + 1)
}
}
```
### B. ネイティブとスクリプトの透過的利用
```nyash
// 使用側のコード（プラグインの実装言語を意識しない）
local math1 = new MathBox() // ネイティブプラグイン
local math2 = include("advanced_math_plugin.ny") // スクリプトプラグイン
// 同じインターフェースで利用
print(math1.sin(3.14)) // ネイティブ実装
print(math2.cached_sin(3.14)) // スクリプト実装
// 動的に切り替え可能
local math = get_config("use_cached") ? math2 : math1
print(math.sin(1.57))
```
---
*"Write plugins in Nyash, for Nyash, by Nyash!"*