การเดินทางของนักพัฒนาในการสร้างทางเลือกใหม่สำหรับไลบรารี terminal user interface ยอดนิยมอย่าง Ratatui ได้จบลงด้วยการยกเลิกโปรเจกต์ แต่ก่อนที่จะยกเลิกได้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับความซับซ้อนของการพัฒนา TUI โปรเจกต์ที่ชื่อ Kitsch ได้รับการออกแบบมาเพื่อสำรวจกระบวนทัศน์ low-code และ declarative programming ในเฟรมเวิร์ก GUI แต่ท้ายที่สุดได้เผยให้เห็นว่าทำไมโซลูชันที่มีอยู่จึงพัฒนาสถาปัตยกรรมปัจจุบันของพวกเขา
 |
|---|
| อินเทอร์เฟซเทอร์มินัลที่แสดงเครื่องมือตรวจสอบระบบ สะท้อนความซับซ้อนของการพัฒนา TUI |
วงจรการพัฒนา TUI ที่พบบ่อย
ชุมชนนักพัฒนาได้ระบุรูปแบบที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในการสร้างเฟรมเวิร์ก terminal UI หลายโปรเจกต์เริ่มต้นด้วยนักพัฒนาที่ตั้งคำถามกับโซลูชันที่มีอยู่อย่าง Ratatui เพียงเพื่อจะค้นพบเหตุผลพื้นฐานของการตัดสินใจออกแบบผ่านประสบการณ์ที่เจ็บปวด ปรากฏการณ์นี้เน้นย้ำถึงความซับซ้อนที่ซ่อนอยู่ของการพัฒนาแอปพลิเคชัน terminal ที่นักพัฒนาขาดระบบสนับสนุนที่มีอยู่ในเบราว์เซอร์หรือสภาพแวดล้อม desktop windowing
ไม่เหมือนกับการพัฒนา UI แบบดั้งเดิมที่เบราว์เซอร์หรือ window manager จัดการงานพื้นหลังหลายอย่าง แอปพลิเคชัน terminal ต้องใช้ render loop และระบบจัดการ event ของตัวเอง สิ่งนี้สร้างความท้าทายที่เป็นเอกลักษณ์ที่ไม่เห็นได้ชัดเจนทันทีสำหรับผู้มาใหม่ในสาขานี้
ความท้าทายในการพัฒนา TUI:
- ไม่มีการสนับสนุนระบบเบราว์เซอร์/หน้าต่างในสภาพแวดล้อมเทอร์มินัล
- ความต้องการตัวจัดการเหตุการณ์แบบโกลบอล
- ความซับซ้อนในการใช้งาน render loop
- การประยุกต์ใช้รูปแบบ UI แบบดั้งเดิมอย่าง MVC มีข้อจำกัด
- ความสมดุลระหว่างหลักการ low-code และการใช้งานจริง
ความท้าทายทางเทคนิคและปัญหา Threading
โปรเจกต์ Kitsch พบปัญหาสำคัญเกี่ยวกับ threading และ memory safety ระหว่างการพัฒนา ไลบรารีมีปัญหากับ thread safety ทำให้เกิด segmentation fault และปัญหา memory corruption ที่อาจเกิดขึ้นได้ แม้ว่านักพัฒนาจะใช้กลไก mutex-based locking แต่การใช้งานจริงขาดการป้องกันที่ครอบคลุม ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานจริง
สถาปัตยกรรมของโปรเจกต์พยายามแก้ไขปัญหาเหล่านี้ผ่านการออกแบบ immutable buffer และกลไกการคัดลอก state อย่างไรก็ตาม โซลูชันเหล่านี้ทำให้เกิด performance overhead และความซับซ้อนที่ท้ายที่สุดทำให้วิธีการนี้ไม่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันในโลกจริง
ปัญหาทางเทคนิคหลักที่ระบุได้:
- ปัญหาความปลอดภัยของ thread ที่นำไปสู่ segmentation faults
- ความซับซ้อนของเวลาแบบ O(N²) ในการดำเนินการ cloning
- การเสียหายของหน่วยความจำเนื่องจากการป้องกัน mutex ที่ไม่เพียงพอ
- ภาระด้านประสิทธิภาพจากกลไกการคัดลอกสถานะ
- ความซับซ้อนในการ deployment จาก external dependencies
 |
|---|
| อินเทอร์เฟซเทอร์มินัลที่แสดงรายการบอทที่จัดระเบียบอย่างเป็นระบบ ซึ่งแสดงถึงความท้าทายในการจัดการ threading และความปลอดภัยของหน่วยความจำใน TUI |
ข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพและสถาปัตยกรรม
หนึ่งในการค้นพบสำคัญคือผลกระทบด้านประสิทธิภาพของสถาปัตยกรรมที่เลือกใช้ การดำเนินการ cloning ของระบบมี time complexity แบบ O(N²) สร้างคอขวดที่จะส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อแอปพลิเคชันขนาดใหญ่ นอกจากนี้ การพึ่งพา libunwind สำหรับการรายงานข้อผิดพลาดเพิ่มความซับซ้อนในการ deployment และ overhead ในการจัดการสภาพแวดล้อมการคอมไพล์
นักพัฒนายังต่อสู้กับการสร้างสมดุลระหว่างหลักการ low-code กับการใช้งานจริงที่เป็นประโยชน์ พบว่าระบบที่ได้ไม่เป็นมิตรกับผู้ใช้สำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชัน แม้จะบรรลุเป้าหมายการออกแบบบางส่วนแล้วก็ตาม
ส่วนประกอบสถาปัตยกรรม Kitsch :
- ระบบบัฟเฟอร์พร้อม Queue และ Buffers
- การจัดการ Frame และ State
- เลเยอร์ Camera และ Display
- การใช้เธรดแบบ Mutex (การใช้งานยังไม่สมบูรณ์)
- การพึ่งพา libunwind สำหรับการรายงานข้อผิดพลาด
การยอมรับของชุมชนในคุณค่าการเรียนรู้
แม้ว่าโปรเจกต์จะถูกยกเลิก แต่ชุมชนนักพัฒนาได้ยอมรับคุณค่าที่สำคัญในการจัดทำเอกสารกระบวนการสำรวจ การวิเคราะห์หลังเหตุการณ์ที่ละเอียดให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความท้าทายในการออกแบบไลบรารี TUI และทำหน้าที่เป็นทรัพยากรการศึกษาสำหรับคนอื่นที่กำลังพิจารณาโปรเจกต์ที่คล้ายกัน
ผมคิดว่าการสำรวจและการยอมแพ้ทั้งสองอย่างไม่เป็นไร เส้นทางอื่นๆ รออยู่ หลายสิ่งหลายอย่างสูญหายไปเพราะความล้มเหลวที่เงียบงัน
ชุมชนชื่นชมเป็นพิเศษต่อการอภิปรายที่โปร่งใสเกี่ยวกับการแลกเปลี่ยนการออกแบบและการประเมินที่ซื่อสัตย์ว่าทำไมวิธีการบางอย่างไม่ได้ผล โดยสังเกตว่าเอกสารดังกล่าวช่วยป้องกันไม่ให้คนอื่นทำผิดพลาดซ้ำๆ
 |
|---|
| วัตถุแบบพิกเซลบนฉากหลังดิจิทัล เป็นสัญลักษณ์ของการเดินทางทดลองในการพัฒนาไลบรารี TUI |
บทเรียนสำหรับการพัฒนา TUI ในอนาคต
การทดลอง Kitsch เสริมความเชื่อว่าเฟรมเวิร์ก TUI ที่ประสบความสำเร็จอย่าง Ratatui ได้พัฒนาสถาปัตยกรรมของพวกเขาผ่านการแก้ไขข้อจำกัดในโลกจริงเป็นเวลาหลายปี ข้อจำกัดของสภาพแวดล้อม terminal ต้องการรูปแบบการออกแบบเฉพาะที่อาจดูขัดกับสัญชาตญาณแต่พิสูจน์แล้วว่าจำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันที่เสถียรและมีประสิทธิภาพ
บทสรุปของโปรเจกต์เน้นย้ำความสำคัญของการทำความเข้าใจโซลูชันที่มีอยู่ก่อนพยายามแทนที่ พร้อมทั้งยืนยันคุณค่าของการพัฒนาเชิงทดลองสำหรับการเรียนรู้และการแบ่งปันความรู้ในชุมชน
อ้างอิง: Kitsch Post mortem of a UI Library