# なんでもAPI計画：最終統合アーキテクチャ

## 🌟 革命的ビジョンの実現

### 📊 統合設計完了状況
- ✅ **nyash.link基盤**: 依存関係管理システム設計完了
- ✅ **FFI-ABI統合**: BID×MIR×バックエンド統合設計完了  
- ✅ **usingシステム**: 3種類API統一インポート設計完了
- ✅ **実世界例**: ゲーム・データサイエンス・Web・システムプログラミング実証
- 🎯 **最終統合**: 全システム統合による革命的開発体験実現

### 🚀 完成後の開発体験
```nyash
# === たった一つの構文ですべてが使える ===
using nyashstd        # 組み込み標準ライブラリ
using browser_api     # ブラウザAPI（Canvas, DOM, WebAudio...）
using system_api      # システムAPI（libc, filesystem, network...）
using ml_api          # 機械学習（TensorFlow, PyTorch, OpenCV...）
using game_api        # ゲーム開発（SDL, OpenGL, Vulkan...）
using mylib          # 自作Nyashモジュール

# 全部同じ記法・同じパフォーマンス・同じエラーハンドリング！
string.upper("hello")                        # 組み込み標準
browser.canvas.fillRect("game", 10, 10, 100, 100, "red")  # ブラウザAPI
system.file.read("/etc/passwd")              # システムAPI
ml.opencv.loadImage("photo.jpg")             # 機械学習API
game.sdl.createWindow("Game", 800, 600)      # ゲームAPI
mylib.processData("input")                   # 自作モジュール
```

## 🏗️ 最終統合アーキテクチャ

### 1. 全体システム構成
```
┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐    ┌─────────────────┐
│   Nyash Code    │    │   nyash.link    │    │  BID Files      │
│                 │    │                 │    │                 │
│ using browser_api│    │ [dependencies]  │    │ browser_api:    │
│ using system_api │───▶│ browser_api =   │───▶│   canvas.yaml   │
│ using mylib     │    │   {bid=...}     │    │   dom.yaml      │
│ canvas.fillRect │    │ system_api =    │    │ system_api:     │
│ file.read       │    │   {bid=...}     │    │   libc.yaml     │
│ mylib.process   │    │ mylib = {path}  │    │   filesystem.yaml│
└─────────────────┘    └─────────────────┘    └─────────────────┘
         │                        │                        │
         └────────────────────────┼────────────────────────┘
                                  ▼
         ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
         │        UniversalNamespaceRegistry                       │
         │  ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐   │
         │  │BuiltinStdlib│ │BidDefinition│ │ExternalModules  │   │
         │  │             │ │             │ │                 │   │
         │  │nyashstd.*   │ │browser_api.*│ │mylib.*          │   │
         │  │string.upper │ │canvas.fill* │ │custom functions │   │
         │  │math.sin     │ │dom.events   │ │                 │   │
         │  │array.length │ │system.file* │ │                 │   │
         │  └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────────┘   │
         └─────────────────────────────────────────────────────────┘
                                  │
                                  ▼
         ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
         │                MIR Generation                           │
         │  ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐   │
         │  │BuiltinCall  │ │ExternCall   │ │ModuleCall       │   │
         │  │             │ │             │ │                 │   │
         │  │string.upper │ │canvas.fill* │ │mylib.process    │   │
         │  │effect:pure  │ │effect:io    │ │effect:io        │   │
         │  │optimize:yes │ │gpu_accel:yes│ │                 │   │
         │  └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────────┘   │
         └─────────────────────────────────────────────────────────┘
                                  │
                                  ▼
         ┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
         │            Backend Execution                            │
         │  ┌─────────────┐ ┌─────────────┐ ┌─────────────────┐   │
         │  │     VM      │ │    WASM     │ │      AOT        │   │
         │  │             │ │             │ │                 │   │
         │  │Native Impl  │ │RuntimeImport│ │LLVM ExternFunc  │   │
         │  │Stub Calls   │ │Auto-generated│ │Native Libraries │   │
         │  │             │ │from BID     │ │                 │   │
         │  └─────────────┘ └─────────────┘ └─────────────────┘   │
         └─────────────────────────────────────────────────────────┘
```

### 2. nyash.link統合仕様（最終版）
```toml
# nyash.link - 全API統一管理設定
[project]
name = "ultimate-nyash-app"
version = "2.0.0"
description = "Everything is accessible through unified APIs"
license = "MIT"

[dependencies]
# === 組み込み標準ライブラリ ===
nyashstd = { builtin = true }

# === ブラウザ・Web API ===
browser_api = { 
    bid = ["./apis/canvas.yaml", "./apis/dom.yaml", "./apis/webaudio.yaml"],
    target_environments = ["browser"]
}
webgl_api = { 
    bid = "./apis/webgl.yaml",
    target_environments = ["browser"]
}

# === システム・OS API ===
system_api = { 
    bid = ["./apis/libc.yaml", "./apis/filesystem.yaml", "./apis/network.yaml"],
    library = "system",
    target_environments = ["linux", "macos", "windows"]
}
posix_api = {
    bid = "./apis/posix.yaml",
    library = "system",
    target_environments = ["linux", "macos"]
}

# === 機械学習・データサイエンス ===
ml_api = {
    bid = ["./apis/opencv.yaml", "./apis/numpy.yaml"],
    library = ["./libs/opencv.so", "./libs/numpy.so"],
    target_environments = ["linux", "macos"]
}
tensorflow_api = {
    bid = "./apis/tensorflow.yaml",
    library = "./libs/tensorflow.so",
    optional = true  # 環境によってオプション
}

# === ゲーム開発 ===
game_api = {
    bid = ["./apis/sdl.yaml", "./apis/opengl.yaml"],
    library = ["SDL2", "OpenGL"],
    target_environments = ["linux", "macos", "windows"]
}

# === データベース ===
database_api = {
    bid = ["./apis/sqlite.yaml", "./apis/postgresql.yaml"],
    library = ["sqlite3", "pq"],
}

# === ネットワーク・Web ===
http_api = {
    bid = "./apis/http_client.yaml",
    library = "curl"
}

# === Nyashモジュール（従来通り） ===
mylib = { path = "./src/mylib.nyash" }
utils = { path = "./src/utils/" }
models = { path = "./src/models.nyash" }

# === 将来の外部パッケージ ===
awesome_lib = { 
    version = "^1.2.0", 
    registry = "nyash-pkg",
    bid = "auto"  # パッケージレジストリから自動取得
}

[build]
entry_point = "./src/main.nyash"
backends = ["vm", "wasm", "aot"]
optimization_level = "release"

[targets]
browser = ["browser_api", "webgl_api"]
desktop = ["system_api", "game_api", "ml_api"]
server = ["system_api", "database_api", "http_api"]

[optimization]
# MIRレベル最適化設定
enable_effect_optimization = true
enable_batch_optimization = true  # FFI-ABI呼び出しバッチ化
enable_gpu_acceleration = true
cache_bid_compilation = true
```

### 3. BIDエコシステム（標準API集）
```
nyash-std-apis/           # 標準APIライブラリ
├── browser/
│   ├── canvas.yaml       # Canvas API
│   ├── dom.yaml          # DOM API  
│   ├── webaudio.yaml     # Web Audio API
│   ├── webgl.yaml        # WebGL API
│   └── fetch.yaml        # Fetch API
├── system/
│   ├── libc.yaml         # C標準ライブラリ
│   ├── filesystem.yaml   # ファイルシステム
│   ├── network.yaml      # ネットワーク
│   ├── process.yaml      # プロセス管理
│   └── threads.yaml      # スレッド・並行処理
├── ml/
│   ├── opencv.yaml       # コンピューターヴィジョン
│   ├── numpy.yaml        # 数値計算
│   ├── tensorflow.yaml   # 機械学習
│   └── pytorch.yaml      # 深層学習
├── game/
│   ├── sdl.yaml          # SDL2ライブラリ
│   ├── opengl.yaml       # OpenGL API
│   ├── vulkan.yaml       # Vulkan API
│   └── physics.yaml      # 物理エンジン
├── database/
│   ├── sqlite.yaml       # SQLite
│   ├── postgresql.yaml   # PostgreSQL
│   ├── mysql.yaml        # MySQL
│   └── redis.yaml        # Redis
└── crypto/
    ├── openssl.yaml      # OpenSSL
    ├── libsodium.yaml    # libsodium
    └── bcrypt.yaml       # bcrypt
```

## 🚀 段階的実装戦略（現実的ロードマップ）

### Phase 0: 基盤構築（2-3週間）
```rust
// 🎯 最小実装目標
// using nyashstd → 動作
```

#### **実装内容**
1. **USINGトークナイザー** - `TokenType::USING`追加
2. **基本パーサー** - `using nyashstd`構文解析
3. **BuiltinStdlib基盤** - 組み込み標準ライブラリ
4. **基本string関数** - upper, lower, split, join

#### **テスト**
```nyash
using nyashstd
assert(string.upper("hello") == "HELLO")
```

### Phase 1: BID基盤（4-6週間）
```rust
// 🎯 外部API基盤目標  
// using console_api → 動作（VM Stub）
```

#### **実装内容**
1. **BID読み込み** - YAML解析・検証システム
2. **UniversalNamespaceRegistry** - 統合名前空間管理
3. **MIR ExternCall統合** - BID→MIR変換
4. **VM Stub実装** - console.log等の基本スタブ

#### **テスト**
```nyash
using nyashstd
using console_api
string.upper("test")
console.log("BID integration works!")
```

### Phase 2: WASM統合（6-8週間）  
```rust
// 🎯 WASM動作目標
// ブラウザでCanvas API動作
```

#### **実装内容**
1. **WASM RuntimeImports自動生成** - BID→WASM import
2. **文字列マーシャリング** - UTF-8 (ptr,len)対応
3. **Canvas API完全実装** - fillRect, fillText等
4. **ブラウザテスト環境** - HTML/JS統合

#### **テスト**
```nyash
using browser_api
canvas.fillRect("game-canvas", 10, 10, 100, 100, "red")
```

### Phase 3: システムAPI統合（8-12週間）
```rust
// 🎯 ネイティブライブラリ動作目標
// ファイルI/O, システムコール等
```

#### **実装内容**
1. **AOTバックエンド統合** - LLVM IR外部関数
2. **システムライブラリ連携** - libc, filesystem等
3. **エラーハンドリング統合** - 統一エラーモデル
4. **パフォーマンス最適化** - バッチ処理・GPU加速

#### **テスト**
```nyash
using system_api
local content = file.read("/etc/passwd")
file.write("./output.txt", content)
```

### Phase 4: 完全エコシステム（12-16週間）
```rust
// 🎯 実用的アプリケーション開発
// ゲーム・ML・Webアプリ等
```

#### **実装内容**
1. **標準APIライブラリ** - nyash-std-apis完成
2. **パッケージレジストリ** - BID共有システム
3. **IDE Language Server** - 統合補完・エラー検出
4. **最適化エンジン** - Effect System活用

#### **実用例**
```nyash
# 本格的なゲーム開発
using game_api
using audio_api
game.sdl.createWindow("My Game", 1024, 768)
audio.mixer.playMusic("bgm.ogg")
```

## 📊 既存実装との整合性

### Phase 9.75eとの関係
```
Phase 9.75e (既存計画)          なんでもAPI計画 (新設計)
      ↓                              ↓
namespace構文                    using統一構文
依存関係システム          →      nyash.link統合管理
外部ファイル読み込み          →      BID統合システム
                                    ↓
                             完全統合アーキテクチャ
```

### 既存MIR/バックエンドとの統合
- ✅ **MIR ExternCall**: 既存実装活用
- ✅ **WASM RuntimeImports**: 既存基盤拡張  
- ✅ **VM Backend**: 既存スタブシステム活用
- 🔧 **統合課題**: usingシステムとの橋渡し

## 🌟 長期ビジョン：Nyashの未来

### 2025年目標
- **Phase 0-1完了**: 基盤・BID統合
- **実用アプリ**: シンプルなブラウザゲーム・ツール
- **コミュニティ**: 開発者コミュニティ形成

### 2026年目標  
- **Phase 2-3完了**: WASM・システムAPI統合
- **本格アプリ**: ゲーム・データサイエンス・Webアプリ
- **エコシステム**: BIDライブラリエコシステム

### 2027年目標
- **Phase 4完了**: 完全エコシステム
- **産業利用**: 企業での実用的活用
- **言語標準化**: BID標準の業界採用

## 🎯 即座に開始すべき実装

### 今日のアクション
1. **src/stdlib/mod.rs作成** - 組み込み標準ライブラリ基盤
2. **TokenType::USING追加** - トークナイザー拡張
3. **Phase 0実装開始** - using nyashstd基本動作

### 今週のアクション  
4. **BuiltinStdlib::new()実装** - string関数4種
5. **基本テスト作成** - using動作確認
6. **Phase 1設計** - BID統合詳細設計

### 来週のアクション
7. **BID読み込み基盤** - YAML解析システム
8. **UniversalNamespaceRegistry** - 統合名前空間管理
9. **console.log実装** - 最初のBID統合テスト

---

**🎉 この最終統合アーキテクチャにより、Nyashが真に「なんでもできる」革命的プログラミング言語になるにゃ！**

**🚀 今すぐPhase 0実装を開始して、プログラミング言語の未来を創造しよう！🐱✨**