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◆ 语言的发展趋势一定是动静结合、刚柔并济
◆ perl凝练晦涩,python优雅明晰,ruby精巧灵动,php简明单纯
◆ 或许优雅正是来自对细节和规范的重视
◆ (ror)与ruby结合之后,便如一只猱身而上灵猫,立刻衬托出java和.net大象般的身影
提问
◆ perl、python、ruby和php各自有何特点?
◆ 为什么动态语言多作为轻量级的解决方案?
◆ lamp为什么受欢迎?
◆ ruby on rails为什么会流行?
◆ 编程语言的发展趋势是什么?
讲解
“剩下四种动态语言,我们将之归为后台脚本语言。”冒号说着画了张图表——
引号听得仔细:“我记得您开始是把这些语言划分为c族静态语言、非c族静态语言和动态语言三类的。”
冒号解释:“那是按语法来划分的,偏重理论;现在是按应用来划分,偏重实践。”
句号旋即联想到:“这种分法貌似三层架构——前台语言对应表现层;平台语言和后台脚本语言对应业务逻辑层;系统语言对应数据层。”
“的确有几分神似,但千万不可混淆。”冒号提醒道,“三层架构(three-layer architecture)是模块设计上的逻辑划分[1];而这里是按语言应用范围进行的物理划分——与用户交互的是前台语言,与机器交互的是系统语言,介于其中的为前台提供服务同时又需要底层系统服务的是后台语言。”
逗号询问:“后台语言又细分成平台语言与后台脚本语言?”
“这是基于程序(program)与脚本(script)、静态与动态而分的。”冒号进行说明,“其实perl,php,python和ruby都有自己的虚拟机(virtual machine),从这种意义上说它们也可作为平台语言。但在实际应用中,它们没有java平台和.net平台那种整合凝聚力和核心作用,通常作为轻量级的解决方案。”
问号想探个究竟:“这是由于它们都是动态语言的缘故吗?”
冒号回答:“理论上动态语言同样能承担大型应用,但实践上它们多作为粘合语言或用于中小型应用。用句时髦的话来形容,暂时还是主流的配角或非主流的主角。毕竟在运行效率、类型安全、可用资源、开发工具、技术支持等方面,它们与java、c#相比尚有一定差距。另外它们同属‘草根’语言,虽有开源社区的大力支持,在影响力上与后者未可同日而语。”
叹号揣测:“说不定在不久的将来,动态语言也会成为主流的主角。”
“世易时移,殊难逆料。但有一点可以肯定,语言的发展趋势一定是动静结合、刚柔并济。”冒号断言,“一方面以java和c#为代表的静态语言中嫁接了动态语言的枝条;另一方面以java和.net为代表的平台与动态语言的交壤地带也在逐步扩大。比如jruby允许ruby与java之间互相调用,类似的还有jython、ironruby、ironpython等等。此外值得一提的是,动态语言最活跃的舞台当数lamp,l-a-m-p。”
引号接茬:“l是linux,a是apache,m是mysql,p是php。这四大组件形成了一个完整的开源网络开发平台。”
冒号补充道:“p也可指perl、python,甚至ruby。”
逗号调侃:“可惜ruby的‘r’比‘p’多了一根尾巴。”
“有人为了自圆其说,干脆让p表示‘programming language’,这下所有语言都囊括其中了。老外就喜欢玩这种首字母缩略(acronym)的文字游戏,尤其lamp正好还有‘灯’的含义,寓意开源世界的一盏明灯,他们一定更得意了。”冒号语带调笑,“前面我们曾提及,网络应用是生长动态语言最肥沃的土壤,而lamp就是这块土壤上搭建的平台。作为网络平台,lamp以其开放灵活、开发迅速、部署方便、高可配置、安全可靠、成本低廉等特色而与java平台和.net平台鼎足三分,尤其受中小企业的欢迎。lamp中linux是操作系统,apache是web服务器,mysql是数据库系统,而我们当下最关心的是‘p族语言’:php、perl、python还有ruby。”
问号建议:“作为动态语言,它们的共性上节课已经谈了不少,能说说它们的个性吗?”
“它们的个性极为鲜明:perl凝练晦涩,python优雅明晰,ruby精巧灵动,php简明单纯。先看老大哥perl,它博采众家之长,综合了c语言的结构、sed的正则表达式、awk的关联数组(associative array)、lisp的表(list)和unix shell的命令,此外还有借鉴了一种语言,你们知道是哪种吗?”冒号忽然卖了个关子。
逗号猜想:“应该是某种oop语言吧。”
“perl中确有不少c++的影子,但它的对象模型在5.0以后才引入,典型的半路出家,远不如前面的特征那么自然。与其说是一种自然而然的发展,不如说是在oop潮流裹挟下的一种身不由己的迎合。真正深入骨髓的借鉴是自然语言。”冒号给出了答案,“我们提过,perl的发明者larry wall是一名语言学家,他认为程序语言应该与自然语言一样,简洁自然、易读易写、表达多样、不拘一格。perl还有不少的格言或哲学,使得编程语言一改严谨刻板的面孔,散发出浓郁的人文气息。”
叹号幽了一默:“我见过perl的代码,人文气息没闻出来,但我怀疑有乙醚气息——看一会就觉得晕晕乎乎的。”
众人大笑。
“有人仅用一行perl代码就实现了rsa算法,你看了那还不得当场晕倒啊?”冒号打趣道,“perl的各种魔符好似一把把锋利的剪刀,做起文本裁剪之类的工作来游刃有余。这是它最大的长处,当初perl就是wall用来做unix系统管理的,以后在cgi上的广泛应用也得益于此。这也赋予perl极强的粘合力,因而有‘internet上的胶带(duct tape)[2]’的说法。它又号称瑞士军刀,精练而复杂,实用而强大。但perl过于灵活自由,缺乏规范,影响了程序的可读性、一致性、整洁性和可维护性。不熟悉该语言的固然如读天书,熟悉语言而不熟悉问题的也颇费思量。相比之下python被认为是perl有力的挑战者,不仅在于它天然的oo设计和丰富的类库,更重要的是它对程序员友好度大大超过perl。python也有一系列的被称为禅(zen)的哲学,不少与perl是针锋相对的。比如:perl认为做一件事可以有多种方法,而python认为一件事应该最好只有一种方法;perl追求语言的表现力,python追求简单优雅;perl喜欢隐性暗示,python强调显性明示;perl强调紧凑,python强调松散; perl的语法和语义丰富,python的语法和语义简单而类库丰富。或许python最让人不习惯的是它对空白符敏感性。”
引号感到惊奇:“对空白符敏感?这个倒真怪异。”
冒号见惯不怪:“虽然有点违反习惯,但非常符合python一贯的规范简洁的风格——一方面从语法上保证了良好的编码风格;另一方面,每个代码块不再需要起始的大括号或begin/end之类的,减少了的代码行数。顺便插一句,另外一种优雅的语言haskell同样对空白符敏感,或许优雅正是来自对细节和规范的重视吧。此外许多人抱怨python中的自引用self太多,殊不知这也是它倡导显式表达的一种体现。总的看来,python主要的问题还是在性能效率上不尽如人意。”
叹号好奇地问:“ruby怎么样?据说它将取代java。”
“不要轻言‘取代’二字。”冒号规诫道,“java没有取代c++,也不会被ruby取代,至多只是一种再分配。不过ruby的确是门很可爱的语言,兼具perl的表现力和python的可读性。ruby背后最具特色的理念是:关注程序员使用语言时的感受超过语言本身的功能。通俗地说,兵器的称手比锋利更重要;文雅地说,应给予程序员更多的人文关怀。就拿代码块(block)和迭代器(iterator)来说,虽然均非ruby首创,但其语法最为赏心悦目。类似的例子比比皆是。ruby的元编程能力特别强,也是它高度灵活的一种体现,但并不是所有人都喜欢这种风格。ruby的主要弱点有两个:一个与python类似,在性能上还有待提高;另一个是它的线程由用户空间(user space)而不是内核空间(kernel space)来管理[3],不能充分利用多核或多cpu。真正让ruby变得炙手可热的是web应用框架 ruby on rails(ror)的成功,它们还催生了java平台上的groovy语言和groovy on grails框架。ror奉行的coc(convention over configuration)和dry(don’t repeat yourself )原则以及mvc架构看似了无新意,但与ruby结合之后,便如一只猱身而上灵猫,立刻衬托出java和.net大象般的身影。”
逗号有些怀疑:“框架竟然捧红了语言,框架真有这么重要吗?”
“如果web应用中动态页面较少或业务逻辑不复杂,框架的价值并不大。以前cgi编程就是往perl之类的代码中嵌入html代码,如同java中的servlet;php则单纯地在html代码中插入php代码,如同早期的jsp。没有mvc,也不管什么三层架构,更没有orm。但是——”冒号拖了个转折音,“一旦业务逻辑变得复杂,开发人员增多,手工作坊式编程开始捉襟见肘,引入框架这个流水生产线来提高生产力便是大势所趋。”
句号不解:“我想perl、python和php一定也有不少框架,java中的框架更是泛滥成灾,何以独独ror脱颖而出?”
冒号作出分析:“正值web2.0和敏捷开发(agile development)的概念流行之际,ror将ajax与ruby组合在一起成为绝佳的回应。以前各种web应用框架是不少,但在ror之前轻量级套餐式解决方案并不多。perl中的catalyst、python中的pylon还有php中的cakephp等应是效仿之作。因此ror出现的时机可说是不早不晚,正当其时。此外,perl和php由于过于流行,反而有不少的历史包袱,人们习惯了将表示逻辑和业务逻辑编织在一起。至于java企业解决方案,框架太多,搭配组合更多,增加了选择的难度。即使采用最常见的轻量级ssh(struts+spring+hibernate)组合,维护起来也比ror繁杂得多。”
叹号愈发担忧:“听这意思,java还是危险啊!”
“言之过早。”冒号不以为然,“首先ror还有待进一步检验,目前无论是应用广度还是深度上尚无法与java相提并论;其次java在性能、安全等方面还是有不少优势,而这些对于大型和关键性的应用来说尤为重要。即使在中小型web应用中,ror较之php还远为不及。”
问号接下话题:“php为何如此流行?”
“因为它简单、专一。”冒号答得很干脆,“与python和ruby一开始就定位通用语言不同,php是专为网络而生的。同早期的perl相似,php起初主要起文本过滤器的作用,只不过perl多处理文件流(file stream),而php多处理套接字流(socket stream)。php的语法简单,且为网络应用度身定造,受到网络开发人员的追捧当在情理之中。它虽很实用很流行,但并不完美。比如:变量名大小写敏感而函数名大小写不敏感;函数命名规则不一致;不支持namespace和unicode[4];与perl一样,它的对象模型不是先天的,直到php 5才真正完善;对线程支持不足;相比perl、python和ruby,它的功能稍显单薄等等。”
引号突然想起:“我记得您在第一堂课提到php还能用于桌面应用。”
“不仅php,perl、python还有ruby,都能作为前台语言来开发命令行或图形界面的应用。同样地,vb、delphi和javascript也能作为后台语言。现代的程序语言既有自己的专长,又向通用化和全能化发展,以争取更多的生存空间。试想一下,现代的程序员又何尝不是如此呢?”言及于此,冒号收住话题,“语言简评告一段落,还有不少既有趣又有用的语言,在此就不一一评说了。我们看到,每种编程语言都有其独特的惯例用法和哲学理念,它们与编程范式一道形成了语言的编程风格。体悟愈深者编程语感愈强,思维与语言愈交融无碍,渐从必然王国走向自由王国。”
逗号满怀憧憬:“那是不是一种人剑合一的境界?”
“或许人器合一更准确吧,程序员可不能只会一种兵器哟。”冒号故意抠他的字眼,“现在请大家每人写一句对本节课的感言。”
众人沉思片刻,齐齐挥笔而就——
叹号——没有最好的语言,只有最合适的语言。
逗号——没有糟糕的语言,只有糟糕的程序员。
问号——没有一种语言是万能的,只会一种语言是万万不能的。
引号——废除对语言的宗教信仰,建立对语言的哲学思维。
句号——编程就是在人脑和电脑之间寻找最佳平衡点的过程。
冒号读罢大悦,顺手一掌拍出五记马屁:“精彩之极!可谓字字珠玑、句句联璧啊。兹决定,给诸位的奖赏是——立时下课!”
众人欣然领赏而去。
插语
[1] 有两种三层架构,一种是three-layer architecture,一种是three-tier architecture。它们经常换用,但其实是有分别的:前者仅仅在逻辑进行划分,而后者在物理上也进行了划分——不同层次的模块运行在不同的主机上。
[2] 不少地方译作‘输送带’、‘传送带’,因为duct有‘输送管’、‘导管’之意,于是想当然地认为这表明perl在internet上起着输送作用。殊不知‘duct type’专指一种万能的粘性极强的胶带,用以比喻perl的粘合力。
[3] 这类线程被称为绿色线程(green thread),也称伪线程。据称ruby2.0将支持原生线程(native thread)。
[4] php将在5.3.0支持namespace,将在6.0支持unicode。
总结
◆ 比起java平台和.net平台,动态语言轻便灵活、开发效率高,但整合凝聚力还不够,在运行效率、类型安全、可用资源、开发工具、技术支持以及影响力等方面也有一定差距,故通常作为轻量级的解决方案。
◆ lamp是由linux、apache、mysql和包括php、perl、python或ruby在内的脚本语言组成的网络开发平台,具有开放灵活、开发迅速、部署方便、高可配置、安全可靠、成本低廉等优点。
◆ perl精练、复杂、强大、灵活、自由、隐晦、表现力强,但规范性、可读性、一致性、整洁性和可维护性较差。
◆ python优雅规范、简洁明晰、易学易用、类库丰富,但效率稍差,有些人不喜欢它对空白符敏感的特性。
◆ ruby语法精巧、高度灵活,兼具perl的表现力和python的可读性,尤其注重程序员的感受,但其性能和线程模型尚有待改进。
◆ php简单、专一、实用、流行,在但相比其他三种语言,在语法和功能上稍有欠缺。
◆ ror是一种轻量级套餐式的web应用解决方案,是由好的设计(mvc架构和coc、dry原则)加上好的语言(ruby)在好的时机(web2.0和敏捷开发风行之际)打造出的好的框架。
◆ 静态语言与动态语言从语言特征到运行环境都在逐渐融合。
◆ 程序员应该与程序语言一样,既要有自己的专长,又要向通用化和全能化发展。
◆ 编程语言惯例用法、哲学理念和编程范式形成了语言的编程风格。