Von Xerox PARC zu Cocoa: Wie NeXTSTEPs Objekt-Paradigma die Softwarearchitektur neu prägte

Auf der Macworld Expo im Januar 1997 stand Steve Jobs zum ersten Mal seit 1985 wieder als Apple-Mitarbeiter auf der Bühne. Während der Präsentation von Software auf Basis von NeXTSTEP zog er ein Textfeld und einen Schieberegler über den Bildschirm, verknüpfte sie mit einer Mausbewegung und erstellte eine funktionsfähige Benutzeroberfläche, ohne eine einzige Zeile Code zu schreiben. Laut dem Computer History Museum war die Demonstration mehr als eine Produktvorschau: Es war die öffentliche Enthüllung einer objektorientierten Softwarearchitektur, die ein jahrzehntelanges Dilemma in der Entwicklerproduktivität lösen sollte.

Die verpasste Abstraktion im PARC

Die Grundlagen dieser Demonstration von 1997 reichten bis ins Jahr 1979 zurück, als Jobs das Xerox Palo Alto Research Center besuchte. Bei der Erkundung der Workstation Xerox Alto fixierte sich Jobs auf die sichtbaren Mechanismen von Fenstern, Dropdown-Menüs und Mauszeigern. Übersehen wurde bei diesem ersten Zusammentreffen jedoch die Softwareschicht hinter der Oberfläche: Smalltalk. Das am PARC von Alan Kay, Dan Ingalls und Adele Goldberg entwickelte Smalltalk war eine Umgebung, die auf objektorientierter Programmierung aufbaute. Anstatt auf herkömmlichen prozeduralen Code zu setzen, bei dem separate Routinen auf Rohdaten operierten, kapselte Smalltalk Daten und Routinen in eigenständige Objekte, die durch das Senden von Nachrichten untereinander kommunizierten.

Hybrides C und die Vision wiederverwendbarer Objekte

Trotz der Flexibilität von Smalltalk verlangsamte die Abhängigkeit von einer virtuellen Maschine die Ausführungsgeschwindigkeit und verbrauchte erheblich viel Speicher. In den 1980er-Jahren gründete der Informatiker Brad Cox die Firma Stepstone und entwickelte Objective-C, um diese Lücke zu schließen. Durch die Überlagerung von dynamischem Objekt-Messaging im Smalltalk-Stil über Standard-C ermöglichte Cox es Entwicklern, die leistungsorientierte Geschwindigkeit von C beizubehalten und gleichzeitig die Anwendungsarchitektur mit wiederverwendbaren Objekten zu strukturieren. Cox' Ansatz forderte den damaligen Konsens der Softwareentwicklung direkt heraus. In seiner wegweisenden Arbeit No Silver Bullet von 1986 hatte Fred Brooks argumentiert, dass keine einzelne Programmiertechnologie einen Produktivitätsschub um eine Größenordnung – also eine Verzehnfachung – liefern könne. Cox hielt dagegen, dass vorgefertigte, modulare Softwareobjekte diesen fehlenden Sprung endlich ermöglichen könnten.

NeXTSTEP als architektonisches Sprungbrett

Nach seinem Abschied von Apple im Jahr 1985 gründete Jobs das Unternehmen NeXT und übernahm die hybride Vision von Cox. NeXT lizenzierte Objective-C von Stepstone und integrierte dynamische Objektbibliotheken direkt in sein Betriebssystem NeXTSTEP. Anstatt Softwareentwickler dazu zu zwingen, visuelle Bedienelemente von Grund auf neu zu bauen, bündelte NeXT höherwertige Objektbibliotheken – insbesondere das ApplicationKit oder AppKit – zusammen mit dem visuellen Layout-Werkzeug Interface Builder direkt in der Plattform. Diese Architektur erlaubte es Entwicklern, vorgefertigte Grafikkomponenten in Stunden statt Monaten miteinander zu verdrahten. Die Plattform erwies sich als äußerst leistungsfähig: 1989 nutzte Sir Tim Berners-Lee am CERN einen NeXT-Computer und NeXTSTEP, um den ersten WorldWideWeb-Browser und -Editor in einem Bruchteil der Zeit zu schreiben, die eine konventionelle C-Entwicklung erfordert hätte.

Die Bühne von 1997 und der moderne App-Stack

Bis 1996 war es Apple nicht gelungen, ein modernes Betriebssystem als Ersatz für das in die Jahre gekommene Mac OS zu entwickeln. Das Unternehmen kaufte NeXT, um NeXTSTEP als neue technische Grundlage zu sichern. Als Jobs auf der Macworld im Januar 1997 OpenStep und den Interface Builder präsentierte, zeigte er den Entwicklern, wie höherwertige Objektabstraktionen sie davor bewahrten, redundanten Code für Benutzeroberflächen zu schreiben. Bei der Entwicklung von Mac OS X entwickelte Apple das AppKit direkt zum Desktop-Framework Cocoa weiter. Als Apple später mobile Geräte auf den Markt brachte, wurde Cocoa zu Cocoa Touch angepasst, und die Kernparadigmen von AppKit lebten in UIKit wieder auf.

Die Ende der 1980er-Jahre für NeXTSTEP entwickelten objektorientierten Frameworks überlebten das kommerzielle Scheitern der NeXT-Workstation-Hardware. Indem NeXTSTEP wiederverwendbare Objektbibliotheken als primäre Plattform-Schnittstelle etablierte, schuf es das architektonische Sprungbrett, das noch heute den Software-Frameworks auf Milliarden von macOS- und iOS-Geräten zugrunde liegt.

KI-generierte redaktionelle Illustration; kein Dokumentarfoto.

Quelle: The Deep History of Your Apps: Steve Jobs, NeXTSTEP, and Early Object-Oriented Programming