État de l'art
- Les programmes dits “Bureau”
- Les applications mobiles
- Les logiciels du Web
- La solution multiplateforme
Les logiciels ont une place très importante dans notre monde depuis plusieurs dizaines d’années et leur importance ne cesse de croître.
Nous utilisons des appareils électroniques chaque jour et les logiciels sont notre moyen de communiquer avec la machine, afin de la laisser agir pour notre confort.
Il est donc primordial de rendre ces interfaces le plus accessible possible et continuer d’améliorer leur utilité auprès des utilisateurs.
Les programmes dits “Bureau”
Historique informatique
Naissance de l’informatique
Lors de la genèse de l’informatique, il n’était pas encore question de portabilité applicative, chaque logiciel devait être développé pour une et une seule machine.
Si un logiciel devait exister sur un ordinateur d’une marque et sur un autre d’une marque différente, il devait être redéveloppé deux fois car le langage machine de ces ordinateurs était tout bonnement différent.
Bien évidemment, ce problème de taille fut rapidement réglé avec l’arrivé des langages de programmation à haut niveau d’abstraction et des systèmes d’exploitations.
Les langages et leurs niveaux d’abstraction
Le binaire, cette suite de 0 et 1 indéchiffrable pour un simple être humain, est notoirement connu pour être la première façon qu’un développeur avait de communiquer avec la machine, en altérant comme cela les différences de potentiels électroniques au sein de celle ci. C’est avec cette méthode aujourd’hui complètement révolue que les premiers “logiciels” ont pu voir le jour.
En plus d’être extrêmement fastidieuse, cette méthode était prône à l’erreur et très délicate. La moindre erreur était complexe à trouver et à corriger.
Bien évidemment, ce n’est pas avec cette technique que l’apparition en masse des logiciels a pu se faire.
L’arrivée des langages dit “machine” a permis de rendre tout cela bien plus facile. Les langages machines, appelés aussi “assembleur”, permettaient de pouvoir relire un code dans un format plus proche de l’anglais, même si un grand fossé sépare ces langages de celui de Shakespeare.
SUB AX,AX
MOV ES,AX
SUB BH,BH
MOV BL,INT_NUMBER
SHL BX,1
SHL BX,1
MOV DI,ES:[BX]
MOV ES,ES:[BX+2]
ADD DI,4
LEA SI,TAG
MOV CX,TAG_LEN
REPE CMPSB
JE CALL_CALC
MOV BX,SCREEN_HANDLE
MOV CX,MESSAGE_LEN
LEA DX,MESSAGE
MOV AH,40h
INT 21h
JMP SHORT CALC_EXIT
Exemple de code en langage assembleur
Ces langages étaient cependant liés directement aux processeurs qui exécutaient les instructions, rendant donc la portabilité du code source impossible, à l’instar du binaire.
Il a fallu attendre l’arrivée d’un plus haut niveau d’abstraction pour faciliter l’écriture du code et sa portabilité par la même occasion. Le concept d’abstraction est un peu complexe à saisir mais peut-être résumé dans ce cas à la hiérarchie des instructions.
Là ou le code binaire influe directement sur le processeur qui l’exécute, un langage à plus haut niveau d’abstraction passe d’abord dans un compilateur (logiciel spécialisé utilisé exclusivement par les développeurs) qui va le transformer en son équivalent en code assembleur. (Qui lui-même passera dans un assembleur pour être transformé en binaire).
C’est cette particularité qui permet à un langage à haut niveau d’abstraction de proposer des fonctionnalités très communes dans une syntaxe plus simple, et qui permet aussi par exemple de rendre un code plus proche d’une langue parlée, facilitant de ce fait la compréhension.
Cette couche d’abstraction a permis à un langage comme le C par exemple de pouvoir être compilé pour plusieurs sortes de processeurs différents. Avec un seul code source, on pouvait obtenir des instructions pour plusieurs machines différentes, c’était le début du code multi-plateforme.
L’informatique au quotidien
Il n’y a aucune raison pour qu’un particulier possède un ordinateur chez lui.
Ken Olsen - 1977
Contrairement à ce qu’annonçait l’ingénieur Olsen, aujourd’hui, les ordinateurs personnels sont toujours au cœur de notre utilisation de l’informatique, principalement pour leurs puissances de calcul et la précision et la rigueur de leur maniement.
Malgré l’essor des smartphones, s’il y a bien un milieu dans lequel les terminaux fixes sont toujours très amplement utilisés, c’est dans les milieux professionnels.
Les logiciels de gestion ou les logiciels métiers sont bien entendus profusément répandus dans la plupart des professions de toutes sortes.
Il ne faut pas non plus mettre de côté la culture des jeux vidéos qui elle aussi est en croissance depuis les années 1980. Même si le marché du jeu vidéo est aussi en plein essor sur les téléphones portables, les ordinateurs de bureau ont toujours une place prépondérante dans ce domaine et la course au photo-réalisme entraîne une croissance très rapide des vitesses de calculs.
Le problème de sous-optimisation
Lorsque le développement informatique nécessitait de gérer l’état de la machine à une couche presque physique, et qu’il fallait manuellement accéder à des zones de la mémoire vive pour faire fonctionner un logiciel, il était bien évidemment essentiel de passer un temps non négligeable à optimiser le code afin de ne pas surcharger la machine.
Aujourd’hui les ordinateurs ont une puissance de calcul telle qu’il est parfois facile d’oublier le chemin qui a été parcouru.
On parle de sous-optimisation lorsqu’une application fonctionne normalement, sauf qu’elle est très (parfois trop) gourmande en ressources pour ce qu’elle cherche à accomplir. Le manque de rigueur lié à la gestion des ressources et à l’optimisation du code engendrant donc cette consommation excessive de ressources.
Cette problématique est assez connue des développeurs mais il existe pourtant assez peu de solutions pour y remédier, si ce n’est de passer plus de temps à chercher à optimiser le code source d’un logiciel.
D’un autre côté, certains voient d’un bon œil ce problème en montrant que le code écrit aujourd’hui et bien plus facile à lire (et donc à maintenir) qu’il y a des années.
Si le code représentait autrefois des instructions précises pour indiquer à la machine comment se comporter, aujourd’hui la machine est bien plus à même que nous de savoir comment se comporter. Le code que nous écrivons représente alors de simples suggestions et il paraît cohérent de vouloir l’optimiser pour la lecture par les humains, plutôt que pour l’exécution par la machine.
Ces deux faces d’une même pièce représentent un conflit qui existe depuis quelques années dans le monde de la programmation, notamment depuis l’utilisation grandissante du Javascript, dont nous reparleront plus tard dans la partie consacrée aux applications web.
Les applications mobiles
Historique mobile
Les début de l’air nomade
Propulsé en 2007 avec l’arrivée de l’iPhone de première génération, le marché des téléphones portables intelligent (renommés par la suite smartphones) n’a cessé de croître.
C’est avec la démocratisation de l’usage d’Internet sur les mobiles que grandi cette nouvelle air nomade.
Si en 2010, l’utilisation d’Internet sur un appareil mobile était d’à peine 3%1, 10 ans plus tard cela représente maintenant plus de la majorité de la consommation d’information du web2 !
Les applications
Les applications disponibles sur les smartphones ont pu bénéficier d’une approche bien différente de celles des logiciels bureau.
Tout d’abord, leurs utilités étaient souvent plus restreintes et il fallait posséder plusieurs applications pour faire ce que l’on voulait, poussant à une consommation assez importante d’applicatifs divers.
Grâce à des “marchés d’application” comme le Google Play pour Android et l’AppStore pour iOS, il est très aisé de trouver des applications qui peuvent satisfaire nos besoins.
Même les systèmes d’exploitations bureau comme Windows ou Mac n’ont intégré ces systèmes que trois ou quatre ans après la première version de l’AppStore. (Linux quand à lui faisant exception avec son gestionnaire de paquets APT, créé en 1998)
Aujourd’hui, cette “frénésie de l’application” se perd petit à petit au profit de logiciels plus poussés, essayant souvent de regrouper en un seul paquet de nombreux utilitaires communs.
Les smartphones au quotidien
Les téléphones portables sont aujourd’hui de parfaits outils du quotidien et, bien que leur puissance de calcul soit toujours (et irrémédiablement) inférieure à celles des ordinateurs de bureau, ils sont capables de faire fonctionner des applications toujours plus performantes. (Sous la contrainte cependant que ces applicatifs ne soient pas trop demandeur en ressources)
On estime en 2020 que deux tiers des habitants du monde possèdent un téléphone portable3
Pour les entreprises
Certaines entreprises se sont mises à utiliser des terminaux mobiles (des smartphones mais aussi parfois des tablettes pour profiter de dimensions d’affichage confortables) dans leurs cœurs de métiers. Parfois simplement pour l’aspect communicatif mais aussi pour profiter d’applications qu’il est possible d’embarquer. Par exemple un commercial sur la route serait en mesure de se déplacer avec une version allégée de l’ERP utilisé en interne pour pouvoir accéder à des donnés de son entreprise depuis n’importe où.
Les entreprises ayant le rapport le plus important aux appareils mobiles sont celles qui ont choisi de faire des applications leur priorité et qui s’adressent généralement au plus grand public.
Pourtant quand on observe les grandes entreprises utilisant des applications mobiles pour fournir des services (Google, Uber, Facebook pour ne citer qu’elles), ont remarque qu’elles possèdent toutes une présence plus “fixe” pour les utilisateurs d’ordinateurs.
Cependant, aucune n’a de logiciel bureau. Ces entreprises se basent uniquement sur les versions web de leurs portails pour toucher cette cible.
Les logiciels du Web
Historique du web
Naissance de l’Internet
À ses premiers pas avec le grand public au début des années 1990, l’Internet avait comme but d’afficher des pages de contenus fixe. On pouvait de ce fait rédiger des articles et les agrémenter de quelques images d’illustration.
Bien évidemment, l’usage d’Internet tel qu’on le connaît aujourd’hui est très loin de se résumer à de simples murs de texte. Très nombreuses sont les entreprises à avoir saisi l’opportunité d’Internet en ayant créé des façades visuellement attrayantes pour promouvoir leurs produits ou leurs services.
Cependant, en plus des sites qu’on appelle communément “vitrines”, certaines entreprises exposent des sites qui proposent directement des services.
Le plus connu mais aussi le plus souvent oublié est bien sûr le géant Google qui, avec son moteur de recherche éminemment célèbre, offre depuis 1998 la possibilité à ses visiteurs de devenirs utilisateurs en naviguant la toile à la recherche d’information.
Le passage au dynamisme
La première version du web ne possédait aucun moyen de traiter des données de manières dynamique, ni même de moyen pour l’utilisateur d’interagir directement avec le contenu d’une page. Le flux d’information n’allait que dans une seule direction, celle du visiteur.
Plusieurs langages de programmation pour le web sont apparus à partir des années 1990, parmi ceux-ci, les deux plus populaires et encore très largement utilisé aujourd’hui sont sorti en 1995, à savoir le PHP et le Javascript.
Le web au quotidien
Aujourd’hui, un très grand nombre d’applications web sont disponibles, leur croissance a été si rapide qu’il est parfois difficile de s’imaginer que l’Internet n’avait pas du tout comme intention de remplacer les logiciels tels qu’il le fait.
Des moteurs de recherche, aux sites marchands en passant par les galeries en ligne et les réseaux sociaux, notre utilisation quotidienne des applications web est immense et pourtant tout cela nous apparaît généralement comme trivial.
Il est maintenant relativement difficile de trouver une entreprise qui choisisse de faire l’impasse sur la visibilité que pourrait lui apporter une présence sur la toile.
Au-delà de chercher à dégager du revenu avec des méthodes comme la publicité, être visible parmi les premières pages d’un moteur de recherche permet à un nombre toujours croissant d’utilisateurs de se renseigner et de découvrir l’entreprise en question.
Les performances
Comme nous en parlions plus tôt, certains langages de programmation du web souffrent de mauvaise réputation concernant leurs performances, en particulier le Javascript. Il est important de rappeler que contrairement aux langages dit “natifs”, ces langages de script tournent au sein d’un navigateur internet qui lui-même est exécuté par le système d’exploitation.
Cette “double couche” exécutive est malheureusement souvent à la source des ces problèmes de performances.
En plus de cela, d’une manière assez paradoxale, l’accessibilité de ces langages est aussi une source de ce problème.
Dans le cas du Javascript en particulier, c’est un langage de programmation à la syntaxe relativement aisée à la lecture, ressemblant à beaucoup d’autres langages tout aussi connus (le Java pour ne citer que lui). En plus de cela, il ne nécessite pas d’outils particuliers pour s’exécuter, si ce n’est un navigateur Internet.
Cette facilité d’accès et d’écriture fait de ce langage une excellente porte d’entrée pour l’apprentissage du développement informatique.
Le problème étant que si beaucoup d’apprentis se sont mis à créer des applications web, la moindre qualité du code a pu se faire ressentir, couplé au problème de sous optimisation. Le résultat est une mauvaise utilisation de l’outil de développement et de mauvaises performances en général au sein des pages web que nous visitons chaque jour.
Le web sur mobile
Quand les applications mobiles ont explosé en popularité lors de l’avènement des smartphones, il a fallu adapter les pages web déjà existantes pour ces petits écrans dont le ratio était inversé (16:9 pour un écran d’ordinateur commun contre 9:16 pour la plupart des smartphones).
Le Responsive Design
Ce changement de forme d’écran pose tout de suite un problème de taille, littéralement. Pratiquement aucun site ne peut afficher son contenu le plus important à l’écran puisque ce contenu est distribué horizontalement.
Lors d’une navigation sur un écran vertical, seul un faible pourcentage de l’information est disponible à la fois et l’utilisateur se retrouve dans l’obligation de se déplacer constamment dans la fenêtre s’il veut accéder aux informations.
Quand bien même un site afficherait son contenu verticalement, il n’est pas certain que sa largeur soit la même que celle de l’écran qui le visualisera, et si l’on visite ce site sur un écran d’ordinateur c’est le problème inverse qui se pose, il faudra désormais faire défiler verticalement l’écran plus que de raison afin d’accéder à tout le contenu du site.
Devant ce problème, une seule véritable solution se présente, il fallait un moyen de créer un site qui s’adapterait à toute taille d’écran. Un site qui puisse réagir à la taille de ce dernier, en anglais, un site responsive.
Le Responsive Design est un ensemble de pratiques visant à rendre l’expérience d’un utilisateur mobile la plus fluide et pratique possible.
L’une et potentiellement la plus importante des pratiques sont les media queries .Cette pratique part d’une base commune; une page avec des sections, des formulaires, des images etc. . A cela elle permet aux développeurs et designers d’ajouter des règles d’affichage en fonction de la taille de l’écran.
Pour exemple, un formulaire classique qui s’afficherait sur deux colonnes comme celui ci :
En lui précisant une règle qui définit que s’il doit s’afficher sur un écran dont la largeur est inférieure à 576px (valeur fréquente mais non standard pour définir la largeur d’un écran de smartphone vertical), il devra lister ses champs sur une seule colonne verticalement afin de s’ajuster au mieux à cet écran :
Ce système est très puissant et à son arrivée en Juin 20124 il a révolutionné la façon dont les sites web (et par extension les applications web) pouvaient être développés et les cibles qu’ils pouvaient viser.
Aujourd’hui il n’est pas rare de pouvoir accéder aux sites de grandes sociétés grâce à un smartphone sans que celui ne rencontre de problèmes d’affichage.
La solution multiplateforme
Pourquoi chercher le multiplateforme
L’utilisation de plus en plus fréquente des appareils mobiles ainsi que celle des sites web a poussé de plus en plus d’entreprises à se pencher sur la question du multiplateforme.
En effet si un logiciel métier peut-être développé pour un parc installé restreint en systèmes d’exploitations, ce n’est pas un luxe que peut se permettre une application grand public ou même un logiciel métier déployé dans un parc de machines non contrôlables. Pour ce dernier cas, il fallait obligatoirement développer une version pour chaque appareil qui pouvait potentiellement être utilisé.
Ce processus de développement était fort long et fastidieux. Dans les cas chanceux où les technologies de développement étaient les mêmes entre les différentes cibles (comprendre : appareils aux systèmes d’exploitation différents), il était possible de partager du code (et donc de la fonctionnalité). Pour les autres cas, il fallait parfois recréer des fonctionnalités existantes dans un langage de programmation différent, entrainant de ce fait une importante montée du temps de développement et donc des coûts associés.
Devant cette problématique de taille, la stratégie la plus souvent employée était de développer le logiciel pour la cible la plus prolifique uniquement, afin de maximiser les revenus par rapport aux coûts de production.
Cependant on peut remarquer que cette stratégie se contente de contourner le problème plutôt que d’y répondre.
Le multiplateforme bureau
Pour répondre à cette problématique, les ingénieurs développeurs ont cherché à trouver le moyen de partager le code source entre plusieurs cibles, voir à utiliser la même codebase (code source complet d’un projet particulier, là où le code source n’en représente potentiellement qu’une partie).
Comme précisé plus haut, c’est avec l’arrivée de langages à plus haut niveau d’abstraction que l’on a pu commencer à porter des applications entre les différents systèmes d’exploitations les plus populaires (Windows, Linux et MacOS).
Cependant avec la diversité croissante des technologies disponibles, et l’apparition de langage à niveau d’abstraction encore plus élevé, cette portabilité a fini par s’estomper.
Aussi contre-intuitif cela puisse-t-il être, lorsqu’on base un outil sur un autre qui se base lui-même sur un autre, en plus de créer un outil plus performant, on risque de le rendre dépendant d’une multitude de détails qui l’empêche d’être utilisé avec d’autres outils.
C’est le cas de certains langages qui, pour pallier cela, nécessitent de posséder leur compilateur (ou interpréteur) installé sur la machine cible (Java, C#, Python etc.).
Schéma des couches d’abstractions
Et si les fonctionnalités dites “back-office” ou communément “back” (comprendre : les calculs et les opérations effectués en arrière-plan) ne sont dépendantes de rien de plus que ce compilateur, les fonctionnalités dites “front-office” ou “front” (comprendre : l’affichage de l’interface utilisateur et sa gestion) en revanche sont très dépendantes des technologies embarquées dans le système d’exploitation.
En effet, si le back représente 50% des fonctionnalités d’une application, le front représente alors les cinquante autres pour cents. Dès lors il est nécessaire d’utiliser des technologies communes aux systèmes d’exploitations que l’on cible si l’on désire pouvoir partager un maximum de code.
Le multiplateforme mobile
Au début des ordinateurs de bureau, la rivalité entre les producteurs de systèmes d’exploitation ne connaissait pas l’ampleur qu’elle connaît aujourd’hui. C’est aussi grâce a cela en partie que la portabilité du code bureau est si démocratisée.
Cependant, au début des smartphones, cette rivalité pouvait déjà plus se faire ressentir et couplé aux langages à haut niveau d’abstraction, la route fut scindée entre les deux leaders du marché.
D’un côté Apple avec son iOS, se base sur une distribution (= version) de Linux appelée Darwin pour en faire un système d’exploitation propriétaire et requièrent des développeurs de concevoir les applications en Objective-C (Ancien langage de programmation de 1984, remplacé en 2014 par le langage Swift).
De l’autre côté, Google acquière Android en 2005. Ce système d’exploitation se base aussi sur Linux mais reste libre de droit, les applications devant être développées en Java (Puis potentiellement Kotlin en 2017).
Ces différences de langage amènent une scission entre les deux marques de smartphones et le code n’a donc plus rien de multiplateforme, une application développée pour Android devra être entièrement re-développée si une sortie sur iOS est envisagée.
Même le travail de conception visuelle devra être revu étant donné les lignes directrices d’interface utilisateur que chaque entreprise recommande pour ses appareils. (Pour Google et Apple il s’agit de Material Design5 et de Human Interface6 respectivement).
Le multiplateforme web
La technologie du web, par sa nécessitée d’être affichée par le biais d’un navigateur internet, et le nombre conséquents de systèmes d’exploitation possédant un navigateur intégré, deviens de facto le système de restitution d’applicatif le plus multiplateforme.
L’unique problème de ce point de vue concernant les applications web sont justement les navigateurs, et plus particulièrement ce qu’on appelle leurs moteurs. Le moteur d’un navigateur représente la technologie qui lui permet d’afficher une page web, et d’exécuter son code Javascript.
Un navigateur comme Google Chrome utilise un moteur nommé Blink, basé sur un moteur précédent appelé WebKit. Mozilla de son coté avec Firefox utilise Gecko. De son côté Apple et son navigateur Safari utilise toujours l’ancien moteur WebKit.
Ces moteurs, bien qu’indiscernables pour les utilisateurs profanes, possèdent des différences dans leurs manières d’appréhender la restitution d’une page web.
Malgré cette problématique, user de quelques subtilités techniques permet de contourner la plupart des limitations et de rendre le code compatible avec un grand nombre de navigateurs modernes.