# 加餐 | 再八卦几门语言！ 你好，我是郑晔！ 软件设计是一个比较烧脑的话题，对于一些同学来说，学起来还是有一些辛苦的。所以，我准备了这次加餐，让大家在前面高密度地狂奔了一段时间之后，稍微休息一下。 我在第8讲中讲了程序设计语言的发展，有同学觉得不过瘾，想了解其他语言的发展过程。那好，我们就来谈谈几门比较吸引眼球的程序设计语言。 ## C# 当年Java开始起势的时候，微软还处于自己的巅峰，它当然不想错过Java这么有前景的东西。但是，微软从来就不会老老实实按照标准做事，所以，你会看到微软手中的Basic已经很不像Basic了，微软的C++也有着自己的扩展。 于是，微软也想做出一个自己的Java，J++就出现了。但是，这不是一个正常的Java，引发了SUN的不满，将微软告上法庭。最终，双方庭外和解，微软不再祸害Java，J++停止更新。 但有一点不得不承认，微软在Windows上的JVM性能是当时最好的，因为操刀J++的是Anders Hejlsberg，他是全世界最顶级的程序员。微软为了不与Java开启的受控（Managed）代码浪潮擦肩而过，于是，转身又推出了C#和.NET。 C#的初版本简直和Java一模一样，一个Java程序员几乎不用培训就可以成为一个C#程序员。所以，从语言的角度来说，最初的C#并没有对行业做出什么贡献。 不过，既然有Anders Hejlsberg在背后，事情当然不会就这么简单收尾。C#在语言特性上开始一路狂奔，一个更强大的C#崭露头角。像Lambda、类型推演这些特性早早就落户C#了。 然而，C#时运不济，它的上升期遇到了微软的下降期。越来越多的公司选择了Java，越来越多的程序员拥抱了Java，而语言模型上表现优秀的C#则遭遇了冷落。 当年Java号称“一个语言，多个平台”，而.NET则是“一个平台，多个语言”。结果呢，.NET的“一个平台”并不足以吸引更多的公司和程序员的投入，除了微软自己，其他在上面开发语言的尝试通常都是浅尝辄止。而JVM虽然目标不是为了多语言，但丝毫不妨碍很多人在上面开发新语言，比如，Groovy、Scala、Clojure等等。 最终，**JVM成了“多个语言，多个平台”**。随着微软的逐步开放，.NET也开始迈向了多平台，**C#也成了一门跨平台的语言**，遗憾的是，为时已晚，Java 已经成就了一番霸业。 如果出于学习的目的，C#绝对是值得一学的程序设计语言，毕竟微软在语言设计上还是很有一套的。Java语言的进化是非常缓慢的，尤其是SUN的衰退又耽误了很多年。所以，从语言特性上来看，说C#领先Java十年并不夸张。 ## JavaScript JavaScript从诞生之日起就扮演着一个不受待见的角色，Brendan Eich发明JavaScript完全是为了应付工作，因为他当时供职的Netscape需要让网页上的元素动起来。 雷锋和雷锋塔有什么关系？Java和JavaScript有什么关系？这是一个经常被人提起的段子，但实际上，JavaScript和Java真的有关系，关系就是蹭热度。当时的Java给世界描绘了一个美好的未来，让无数人心潮澎湃，JavaScript就想借一下Java的东风。 JavaScript仅仅用10天就设计出来，所以，在它的实现中，包含了各种奇怪的问题。不过，它还是体现出了BrendanEich的功底，比如，JavaScript提供了对各种编程范式的支持。其实，他真正想做的是一门函数式编程的语言，但向现实妥协的结果就是，借助了C风格的语法，函数式编程的底子却留在了JavaScript里。 虽然在今天看来，在浏览器上JavaScript一枝独秀，但当年它也是有竞争对手的，那个年代无处不在的微软，出手做了一个VBScript。但是，如同微软错过了互联网时代一样，与Windows结合更加紧密的VBScript也在这场竞争中败下阵来。 当年，与JavaScript联系在一起的，更多的是像走马灯之类的页面特效。让JavaScript真正第一次得到重视是Ajax这门技术。Ajax的出现，让页面的元素可以与远程的服务器进行交互，JavaScript开始由一个小玩具变成了一门值得研究的技术，前端的表现力得到了大幅度的提升。 但很长一段时间里，JavaScript一直都不是一门正式的语言，对于很多人来说，它只是要做前端时顺便学习的语言。这种现象一直持续到Node.js的诞生。 Node.js其实是一个集成商，它之所以能有良好的表现要归功于V8这个JavaScript引擎。而V8的出现则要归因于Google对于网络应用前景的格局。 想当年的浏览器大战，Netscape和IE拼得你死我活，最终IE凭借Windows的优势成了赢家，Netscape也退出了历史舞台。然而，胜利后的微软认为天下已平，竟然解散了IE的团队，导致了程序员们要在很长时间内忍受IE这个既不标准又慢的浏览器。 这就给后来居上者留下了空间。最有名的两个后来者，一个是Netscape的转世Firefox，另外一个就是Google出品的Chrome。 **Chrome认为未来的页面一定要有更强的表现力，所以，一个高效强大的浏览器是必需的**。既然慢是个大问题，Chrome就着力解决慢这个问题，甚至不惜开发了一个新的JavaScript引擎，也就是V8，它的重点就是解决JavaScript执行慢的问题。可等微软看懂Google的操作，幡然悔悟，重新投入浏览器的开发之时，大势已去。Chrome成了新的霸主。 Chrome有一点做得很好，V8一开始就是一个独立的JavaScript引擎。所以Node.js才可以很方便地把它借鉴过去。除了V8的性能优势，Node.js还引入了异步IO的模型，这刚好与JavaScript事件驱动的特点相吻合。 Node.js刚一登场便赢得了满堂喝彩。因为，人们认识到，JavaScript原来不只能在浏览器中运行，也可以跑在服务器端。很快，**NPM这个包管理器登场，降低了众多开发者参与的门槛，JavaScript迎来了属于自己的爆发**，各种各样的程序库让人眼花缭乱。 前端开发也由少数人的爱好，成为了一个专属的职位，像React、Angular、Vue等框架的出现，更是让前端开发有了工程的味道，而不再是小打小闹了。 一旦JavaScript突破了浏览器的限制，给人们的想象空间就大了许多。除了服务器端，有人想把JavaScript用在嵌入式开发中，有人想把它用在手机开发中。**JavaScript成了一门全平台覆盖的语言**，大有一统天下的架势。 不过，JavaScript作为一门语言，其问题之多也是由来已久的。虽然JavaScript本身也在不断进化，但沉重的历史包袱让很多人都想开发出新的语言去替代它。所以，在JavaScript社区中，很多人把它看成了一种Web上的汇编语言，把新的语言编译成JavaScript，这样，就可以在浏览器上运行了。从早先的CoffeeScript到现在的TypeScript，甚至新一代的JavaScript标准都是以这种方式进行开发的。 当然还有人有更高的追求，他们认为仅仅在语言层面屏蔽JavaScript是不够的。**WebAssembly就是想成为Web上真正的汇编**，真正取JavaScript而代之，事实上，它也得到了很多人的支持。不过，这种努力至今仍在继续中，还有很长的路要走。 JavaScript就是这样，从一出生就不受待见，到今天，很多人仍想把它干掉。但这并不妨碍它在软件开发的历史中写下浓墨重彩的一笔。 ## Go和Rust 在系统编程方面，C语言是当之无愧的霸主，然而，C语言已经快50岁了。在计算机这个快速变化的行业里，50年长得令人发指。在这50年中，C从被人质疑发展到如日中天，再到应用开发的地位逐步被取代。如今，它只在系统编程有着无可替代的作用。事实上，人们也一直想着替代它。 C的强项是对于计算机模型的适度抽象，弱项却是在程序的组织上。因为在C诞生那个年代，程序的规模还不算太大。然而C的成功却让程序的规模越来越大，大到超出了C语言的能力范畴。于是，有人想着把面向对象加到C语言里，扩大程序的组织规模。这方面的尝试，我们都熟悉的是C++。 不过，C++只风光了一段时间，就被Java盖了过去。C++本身有一段时间变成了语言特性的试验田，泛型编程，尤其是模板元编程的出现，一度让人怀疑人生。它成了高手极度喜爱，普通人一脸懵硬着头皮写的程序语言。 但更重要的是，C++背负了C语言所有的历史负担。所以，很多C的问题在C++里面依然存在，比如，内存管理。虽然C++有各种补丁方案，但你必须对C++极其了解，才能写好C++，然而，这个要求对于一个工程化的语言来说，实在是太高了。 所以，无论是C还是C++，都是在执行性能上无可挑剔，在代码编写上一地鸡毛，人们还是需要一门更有开发效率的系统编程语言。 时间来到新千年，又有人出手想代替C语言，这回出手的人物背景强大，他就是Ken Thompson，C语言的亲爹。2009年，如日中天的Google推出了Go语言，再加上Ken Thompson和Rob Pike这样早期的Unix先驱站在它背后，Go语言的前景给人无限的遐想。 Go语言的语法设计是简单的，基本上，你花一个晚上就可以把Go语言完整地学习一遍。**它在接口设计和并发上的处理方式都给人眼前一亮的感觉**。人们热切地期盼着它成为下一个系统编程语言的霸主。 但事实并没有像人们想象地那样发生，除了初生之时引起了一片欢呼，Go语言很长一段时间都在低位徘徊。比较有趣的是，中国有很多开发者对于Go的喜爱程度极高，一度让Go语言在中国的热度远远超过了全球的平均水平。之所以Go没有很快赢得人们的关注，因为它关注的系统编程领域并没有太多的机会留给它，人们嘴上喊着热爱，手里还依然用C写着代码。 不过，机会总是留给做好准备的人，语言也不例外。随着Docker这套虚拟化软件登上历史舞台，Go语言终于有了用武之地。人们开始意识到，**原来云计算领域还有一些基础设施要写，用C的话，不好维护；用Java的话，浪费资源；Go恰如其分地解决了大部分问题**。 一批新生代的基础设施纷纷出炉，除了Docker之外，还有帮助人们实现容器部署的Kubernetes，也就是k8s，还有辅助Service Mesh的istio等等。 虽然在云计算基础设施中，Go赢得了一席之地，这属于开辟了一片蓝海。在传统系统编程的红海中，Go语言其实并没有做出什么特别的成绩，对于实时性和性能要求极高的领域，Go语言有一个拿不出手的弱项，也就是它的GC。 自动的内存管理固然是简化程序员工作的一项重要手段，但对于系统编程这个领域而言，GC显然还没有表现得能够赢得大家的信任，而且，在可见的未来，也不会有明显的起色。 所以，在系统编程领域替代C的征程上，大家都还有机会。这条赛道上目前最有力的竞争者是Rust。 Rust出自Mozilla，这是浏览器Firefox背后的公司，它原本是Mozilla员工Graydon Hoare的个人项目，后来得到了公司赞助，由一个练手的项目成为了一个正式的项目。 Rust对初学者并不友好，对于习惯“少废话、先动手”的程序员而言，Rust的初体验可能一点都不好，按照习惯方式写出来的代码很可能是无法编译的。比如，Rust的“变”量缺省是不变的，再有，想写好Rust程序，先要了解所有权的概念。不过，也恰恰是因为这些限制，让Rust写出来的程序犯下低级错误的概率大大降低了。 **如果你理解系统编程面临的问题，以及现代软件开发的趋势，你会发现，Rust提供的选项很好地规避了许多问题**。比如，之所以要用不变性，是因为它可以规避掉很多因为“变”带来的问题，这是函数式编程给软件开发贡献的一个重要思路。再比如，所有权的概念也是为了防止一块内存不同的人去改，造成各种问题，同时，也给内存管理提供了新的思路。 内存不能让程序员管，这已经成了共识，但主流的GC方案又不能满足系统编程的需要，Rust则给出了第三种方案，把内存当作一种资源，申请下来就初始化好，出了生命周期就销毁掉。之所以能够做到这点，还是要拜Rust强大的编译器所赐，因为所有权的存在，编译器可以很好地分析出内存到底该什么时候释放。 Rust成为系统编程语言的有力竞争者还有一个原因，它背靠着LLVM。LLVM是一套编译器的基础设施，它的出现是因为传统的工具链GCC太过沉重。LLVM把编译器的前端和后端分离开来，语言开发者只要关注前端，设计好各种语言特性，就可以利用LLVM的后端进步的优势，比如，不断优化带来的性能提升。对系统编程语言来说，一个重点就是可移植性。 系统编程一个重要的战场就是各种嵌入式设备，而绝大多数设备都只支持C/C++语言。一个重要的原因就是谁来移植编译器，C/C++的后端常常是厂商提供支持的，而其他语言则多半无人理睬。现在有了LLVM的基础设施，一个芯片厂商只要支持了LLVM的后端，用LLVM前端开发出的语言也就都得到了支持。这对于新兴语言来说，绝对是一个巨大的好消息。 Rust在语言层面表现出来的安全特性，帮它赢得了像微软、亚马逊这样大厂的注意；占用资源少的内存管理方式，让一些人开始尝试使用它编写Linux驱动；更多的移植可能，也让它成为了嵌入式开发的一种考虑。在这场C语言替代者的竞争中，Rust值得期待！ ## 总结时刻 今天的内容主要是为了让大家放松一下，所以，我们也不做内容上的总结了。 每个程序员除了学习当下要用到的知识之外，一般都会对自己的未来做一些技术储备，其中，判断技术趋势就是我们在投资未来时的一个重要参考。 如何才能更好地判断未来技术发展趋势呢？就是去知道一些技术的发展历史。 ## 思考题 最后，我想请你分享一下，你看好哪门语言未来的发展？为什么？欢迎在留言区分享你的想法。 感谢阅读，如果你觉得这一讲的内容对你有帮助的话，也欢迎把它分享给你的朋友。