Die Entwicklung eines neuen Code-Formatters kann eine faszinierende, aber zugleich harte Herausforderung sein. Kürzlich hat ein Entwickler, der einen universellen Code-Formatter in der Programmiersprache Zig erschafft, eine ernüchternde Erkenntnis gewonnen: Sein Formatter wird niemals so schnell sein wie Ruff, insbesondere wenn es um sehr große Dateien geht. Trotz dieses Rückschlags zeigt sich jedoch ein interessantes Bild bei kleineren Dateien – dort kann sein Werkzeug schneller sein als Ruff. Diese Erfahrung wirft ein Licht auf grundlegende technische und konzeptionelle Unterschiede in der Herangehensweise bei Formatierungstools und beleuchtet wichtige Aspekte der Performanceoptimierung in der modernen Softwareentwicklung.Die Vision hinter dem Formatter war es, ein universelles Werkzeug zu schaffen, das auf Basis von tree-sitter ein konsistentes Formatierungsverfahren für unterschiedlichste Programmiersprachen implementiert.
Ähnlich wie gofmt für Go, sollte dieser Formatter eine einheitliche Sprache unter den Formatierern schaffen — mit besonderem Fokus auf Geschwindigkeit und Genauigkeit. Die ehrgeizigen Ziele umfassten unter anderem eine zehnfache Beschleunigung gegenüber Black, dem populären Python-Formatter, eine nahezu vollständige Kompatibilität mit dessen Formatierungsregeln sowie die Fähigkeit, extrem große Quellcodedateien mit bis zu einer Million Zeilen in unter 100 Millisekunden zu bearbeiten.Während die Ziele zunächst im Bereich des Möglichen schienen und das Projekt durchaus Erfolge zeigen konnte, offenbart der Vergleich mit Ruff eine tiefere Wahrheit. Ruff, entwickelt vom Astral-Team in Rust, ist auf Python spezialisiert und beeindruckt durch seine extrem schnelle Performance. Gerade bei sehr großen Dateien liegt Ruff um ein Vielfaches vor dem Formatter, obwohl die Eigenentwicklung auf kleineren und mittleren Dateien sogar schneller ist als Ruff.
Die Ursachen für diese Unterschiede liegen vor allem in der Architektur und der Implementierung der zugrundeliegenden Parser-Technologie. Während der Zig-basierte Formatter auf tree-sitter setzt – ein modernes, generisches Parsing-Framework, das komplette, verlustfreie Syntaxbäume für verschiedene Sprachen erstellt –, wartet Ruff mit einem in Rust handgeschriebenen, rekursiven Abstiegparser auf. Dieser minimalistische Parser fokussiert sich nur auf die für die Formatierung relevanten Bestandteile der Syntax, was Ressourcen spart und die Verarbeitung enorm beschleunigt.Beeindruckend ist zudem Ruffs Fähigkeit, sehr große Dateien zu verarbeiten, ohne in performance-technische Einschränkungen zu geraten. Während tree-sitter den gesamten Code eines Dokuments auf einmal parsen muss und dabei bis zu 80 Prozent der Ausführungszeit nur auf das Bauen des Syntaxbaumes verwendet werden, erlaubt Ruff offenbar effizientere Verfahren – sei es durch minimale ASTs, parallele Verarbeitung oder ein tiefes Verständnis der Python-Syntax, das eine schlanke und schnelle Implementierung fördert.
Versuche, tree-sitter zu optimieren, indem beispielsweise Parser wiederverwendet, benutzerdefinierte Speicher-Allocator verwendet oder Teilparsing eingesetzt werden, führten in der Praxis kaum zu messbaren Verbesserungen. Die fundamentale Architektur von tree-sitter ist nicht darauf ausgelegt, nur Ausschnitte eines Codes oder vereinfachte Syntaxbäume zu erstellen. Seine Stärke liegt eindeutig darin, eine robuste, vollständige und sprachübergreifende Lösung zu bieten, die verschiedenste Anwendungen abdeckt wie Syntaxhervorhebung, statische Analyse und Refactoring. Das führt aber eben auch zu einer erhöhten Rechenlast.Interessant ist die pragmatische Haltung des Entwicklers gegenüber diesen Erkenntnissen.
Statt die Entwicklung abrupt einzustellen, erkennt er den Wert seiner Arbeit als Proof of Concept, das vor allem bei kleineren Dateien und anderen Sprachen überzeugen kann. Die Unterstützung von über hundert Sprachen und die einheitliche Parsing-Logik ermöglichen einen Mehrwert, der spezialisierte Tools nicht bieten. Der Fokus auf Performance ist nicht verloren; vielmehr wurde ein tieferes Verständnis für die Trade-offs bei der Nutzung vielseitiger Frameworks gewonnen. Für Python-User, die maximale Geschwindigkeit wollen, ist Ruff weiterhin die erste Wahl – eine Tatsache, die auch seine Entwickler ohne Umschweife anerkennen.Diese Geschichte offenbart zugleich eine wichtige Lektion in der Softwareentwicklung: Die Wahl der richtigen Werkzeuge und Architekturen hängt immer stark vom konkreten Anwendungsfall ab.
Generische Lösungen bieten Flexibilität und breite Einsatzmöglichkeiten, sind aber oft nicht auf maximale Effizienz optimiert. Spezialisiertes Werkzeug wie Ruff hingegen punktet dort, wo wenige spezifische Anforderungen genau umgesetzt werden. In der Welt der Code-Formatter entsteht so eine interessante Dynamik zwischen Universalität und Spezialperformance.Die technischen Aspekte von Parsing und Formatierung sind dabei nur ein Teil der Gleichung. Entwickler müssen auch strategische Entscheidungen treffen, etwa was die Wartbarkeit, Erweiterbarkeit und Kompatibilität mit bestehenden Tools betrifft.
Je nach Projektgröße, Zielgruppe und Sprache kann ein Formatter ganz andere Prioritäten haben. Die Kombination aus Zig und tree-sitter bringt Vorteile bei der Performance gegenüber etablierten Tools wie Black, beweist aber auch Limits. Gleichermaßen zeigt Rust, verbunden mit einem schlanken Parser, wie viel Potential in spezialisierten Lösungen steckt – Potential, das sich mit erheblichem Entwicklungsaufwand und Expertenwissen umsetzen lässt.Der Ausblick ist spannend. Während das Projekt noch an der Vollständigkeit der Kompatibilität mit Black arbeitet und weiter optimiert wird, bleibt offen, wie sich solche Formatter in Zukunft entwickeln werden.
Es ist denkbar, dass hybride Ansätze entstehen, bei denen generische Parser mit spezialisierten Komponenten kombiniert werden, um das Beste aus beiden Welten zu erreichen. Parallelisierung, intelligente Caching-Strategien und fein abgestimmte Algorithmen könnten ebenfalls dazu beitragen, die Performance weiter zu steigern.Schlussendlich zeigt die Auseinandersetzung mit Ruff dem Formatierungsprojekt einen Weg auf, der sowohl dem Respekt vor Hochleistungswerkzeugen als auch der eigenen Plattform gerecht wird. Der Fokus auf universelle Unterstützung zahlreicher Programmiersprachen sorgt für eine breite Anwendbarkeit, während die Performance im mittleren und kleinen Dateibereich bereits heute beeindruckend ist. Die Herausforderungen großer Dateien und die fundamentalen Limitierungen gewisser Parsing-Frameworks motivieren, weiterhin neue Techniken zu erforschen und die eigene Arbeit kritisch zu hinterfragen.
In der Welt der Entwickler ist dieser Wettkampf zwischen universellen Alleskönnern und spezialisierten Höchstleistungswerkzeugen ein immer wiederkehrendes Thema. Ob Formatierer, Compiler oder Linter – die Balance zwischen Flexibilität, Wartbarkeit und Geschwindigkeit bestimmt maßgeblich den Erfolg eines Produkts. Die Erfahrungen aus dem Vergleich zwischen einem Zig-basierten Formatter mit tree-sitter und Ruff zeigen dabei exemplarisch, wie unterschiedliche technische Ansätze und Entwicklerentscheidungen unmittelbare Auswirkungen auf den Alltag von Programmierern haben können.Für alle, die sich mit Code-Formatierung beschäftigen oder Software-Performance optimieren wollen, eröffnet diese Analyse wertvolle Perspektiven. Sie verdeutlicht, dass Geschwindigkeit nicht allein von abstrakten Algorithmen abhängt, sondern auch von der Auswahl der richtigen Technologien, dem Umgang mit Parsing-Methoden und letztlich von der klaren Definition der Anforderungen.
Die Geschichte lehrt außerdem, dass Rückschläge und unerwartete Benchmarkergebnisse keineswegs das Ende sind, sondern Anlass zur Innovation und vertieften Reflexion bieten – wesentliche Voraussetzungen für exzellente Softwareentwicklung.
