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hakorune/docs/development/proposals/nyash.link/master-architecture.md

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# 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APICanvas, DOM, WebAudio...
using system_api # システムAPIlibc, 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.hako" }
utils = { path = "./src/utils/" }
models = { path = "./src/models.hako" }
# === 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.hako"
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🐱✨**