Durch Polyglottes Programmieren können Softwareentwickler:innen mehrere Programmiersprachen für das Bauen von Software verwenden. Während diese Art von Programmierung in einigen Programmierdomänen üblich ist, wenden Entwickler:innen Polyglottes Programmieren auch aus anderen Gründen an, wie zum Beispiel, um Software über Programmiersprachen hinweg wiederverwenden zu können. Obwohl die bestehenden Ansätze zum Polyglotten Programmieren mit erheblichen Einschränkungen verbunden sind, wie beispielsweise in Bezug zur Laufzeitperformance oder der Unterstützung durch Programmierwerkzeuge, werden sie dennoch von Entwickler:innen genutzt, um Sprachen kombinieren zu können.

Mehrsprachige Ausführungsumgebungen wie zum Beispiel GraalVM bieten Polyglottes Programmieren auf einer neuen Ebene an, welche es Sprachen erlaubt, direkt miteinander zu interagieren. Dadurch wird die Menge an notwendigem Glue Code beim Kombinieren von Sprachen reduziert und die Laufzeitperformance verbessert. Außerdem können Debugger und andere Programmierwerkzeuge über mehrere Sprachen hinweg verwendet werden. Jedoch hat sich bisher nur wenig wissenschaftliche Arbeit mit neuartigen Werkzeugen beschäftigt, die darauf ausgelegt sind, Entwickler:innen beim Polyglotten Programmieren mit mehrsprachigen Ausführungsumgebungen zu unterstützen. Ein Grund dafür ist, dass das Bauen von Werkzeugen üblicherweise sehr aufwendig ist. Ein anderer Grund ist, dass sich mehrsprachige Ausführungsumgebungen immer noch ständig weiterentwickeln, da ihre Anwendungsfälle und Anforderungen noch nicht ausreichend verstanden sind.

In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz vor, der auf selbsttragenden Programmiersystemen wie zum Beispiel Squeak/Smalltalk aufbaut, um Exploratives Programmieren, eine Praktik zum Explorieren und Erfassen von Softwareanforderungen, sowie den schnellen Bau von Werkzeugen im Rahmen von mehrsprachigen Ausführungsumgebungen zu ermöglichen. Basierend auf TruffleSqueak, unserer auf Squeak/Smalltalk aufbauenden Implementierung für die GraalVM, zeigen wir anhand von fünf Fallstudien, wie unser Ansatz Werkzeugentwickler:innen dabei hilft, neue Werkzeuge zum Polyglotten Programmieren zu entwerfen und zu bauen. Außerdem demonstrieren wir, dass TruffleSqueak auch von Anwendungsentwickler:innen zum Bauen und Erweitern von polyglotten Anwendungen zur Laufzeit genutzt werden kann und Sprach- sowie Laufzeitentwickler:innen dabei hilft, das dynamische Verhalten von GraalVM-Sprachen und -Interna zu verstehen. Da unsere Plattform dabei all diesen Entwickler:innen Polyglottes Programmieren erlaubt, trägt sie außerdem dazu bei, dass Vorteile, Anwendungsfälle, Anforderungen und Herausforderungen von mehrsprachigen Ausführungsumgebungen besser verstanden werden können. Darüber hinaus zeigen wir, dass unser Ansatz auch auf andere mehrsprachige Ausführungsumgebungen angewandt werden kann und dass die Erkenntnisse, die man durch unseren Ansatz gewinnen kann, auch auf andere Programmiersysteme übertragbar sind.

Wir schlussfolgern, dass unsere Forschung an Werkzeugen zum Polyglotten Programmieren ein wichtiger Schritt ist, um mehrsprachige Ausführungsumgebungen zugänglicher für Entwickler:innen in der Praxis zu machen. Wir sind davon überzeugt, dass diese Ausführungsumgebungen mit guter Werkzeugunterstützung dazu führen können, dass Softwareentwickler:innen häufiger von den Vorteilen der Verwendung mehrerer Programmiersprachen zum Bauen von Software profitieren wollen.