冒号课堂

# 按语法分类

  • C族静态语言
C
C++
Java
C#
D
  • 非C族静态语言
VB
Delphi
  • 动态语言
Perl
PHP
Python
Rudy
JavaScript

# 按应用分类

  • 语言的层次

  • 系统语言

—— 权力的双刃剑

    • 特征
主要为底层系统的开发服务
与机器进行交互
在系统运行效率和生成开发效率上，系统语言更看重前者
    • 理念
优化机器的时间而不是人的时间，优化机器的记忆而不是人的记忆
假设编译器是愚蠢的而程序员是聪明的，因此赋予程序员更多的权力、义务和责任
    • C
纯过程式编程语言

优点 
简洁实用，灵活高效

缺点
过于宽松的类型检查
容易出错的内存管理
相对贫乏的语言特征

发展
可以借鉴C++ 的命名空间、重载、异常处理 和 STL等非OOP特性
    • C++
      • 发展背景
在过程式基础上引入了对象式和泛型式，又保留了C的高效和底层开发能力
C++一个重要的成功的原因是对C的兼容，吸引了大批的C程序员，但这是有代价的，兼容也同时保留了C的许多缺陷
      • 特点
由于C++对C的改革不彻底，又过于庞杂，并且效率不如C，这使得C仍有其存在空间
提供了一马平川的大路，也提供了陷阱密布的小道
      • 诟病&背景

语法过于复杂，学习曲线陡，开发效率低

一种语言不够复杂是因为其还不够成熟
C++语言复杂度确实高于其他语言，当并非高不可攀

开发效率低，主要在于两个方面
标准库不够完善  C++只依靠效率低下的标准委员会来维护，没有大公司的鼎力支持
手工回收垃圾 
C++程序员也可以不用手工垃圾回收，更好的办法是遵循RAII惯用法（idom），通过智能指针来解决内存释放问题

RAII
Recourse Acquisition Is Initialization 直译 “资源获取即初始化” 
更准确的叫法是RRIF（Recourse Release Is Finalization）资源释放即终结化
将资源的释放与某一对象的生命周期绑定，初始化对象时获取资源，终结化对象时释放资源
用户代码不直接管理资源，只需控制相应的对象即可。
这样代码可以简化，资源有效性也得以保障，并且还是异常安全的（exception-safe）

支持范式过多

程序员过于自由，代码不标准难维护，这就好比责怪餐馆提供的菜式过多一致难以摆出一桌酒席一样可笑

OOP不彻底

试图把一切装进OOP的箱子里的想法无异于削足适履

如Java的Math类压根儿就不存在Math对象，清一色的static和常量
C++ 只要在math 的namespace中定义一些自由函数即可，自然而简洁
Java 在J2SE 5.0引入了静态导入，C#也在2.0增加了静态类，不仅在形式上简化了代码，也在思维上容忍了非OOP的过程式

反射功能不足

因为追求效率，不在元数据上花费时间和空间

支持指针操作导致安全隐患

指针是C和C++的特色，其它语言要么不支持，要么支持有限
C和C++ 可以说成也指针 败也指针，用的好可以是削铁如泥的神兵利器，用的不好就是自我毁灭的罪恶深渊
但C和C++定位于系统语言，所以指针是必不可少的，同样二者的数据类型转换比其它静态型语言更自由也是源自于此

能力越大 责任越大 风险越大

没有垃圾回收，容易导致内存泄漏

自动垃圾回收机制由于其不定时性也不是完全不会发生内存泄漏的
自动垃圾回收机制带来时间和空间上的性能损耗，有可能会影响C++所肩负的底层开发任务

没有线程支持

没有丰富的标准库支持图形界面、网络编程等

    • D
      • 发展
虽然天生丽质，苦无豪门青睐，只好一直待字闺中
      • 对C++的改进
可控的垃圾回收
支持线程同步
支持动态数组
支持嵌套函数
支持契约式设计
废除C++令人头痛的头文件
    • 总结

硬件的发展，对效率的追求为什么还有必要

纵向看，用户的耐心和电脑的性能成反比（电脑性能的发展促使用户的耐心变得更低）
横向看，占用资源过多，运行相对缓慢的软件竞争力低
在一些应用领域如人工智能、大型计算方面，普通电脑的性能还远远不能满足需求，超级计算机的存在就是一个很好的证明
仍然有些程序跑着资源有限的机器上，如嵌入式系统
  • 后台语言
为前台提供服务的同时，又需要底层系统服务的支持

平台语言和后台脚本语言的划分是基于程序和脚本、静态和动态来分的
实际上后台脚本语言也都有自己的虚拟机，从这点上看他们也可以作为平台语言
实际应用中，它们的虚拟机没有Java平台、.NET平台那种整合凝聚力核心作用，
通常作为轻量级的解决方案
    • 平台语言

—— 先搭台后唱戏

      • Java
        • 背景
继承了C++的有点，又克服了C++的复杂性，虽然底层开发效率有所减弱，但具备平台无关性
Java 成功的一个不容忽视的因素是它完全脱离了与C兼容的桎梏

Java对C++改进的原则：
让语言变得简单具有亲和力
降低程序员门槛
提升生产效率
        • 目的
让一种语言在多平台上运行
注重语言，让语言向平台扩散（Sun公司的状况决定的）
        • 特点
在大路上铺设水泥，同时封锁了捷径小道
运行于以JVM 为核心的Java平台
        • 优点
自动垃圾回收

但是也存在缺陷
一个Java程序如果在一段时间内极耗内存，由于自动垃圾回收的不定时性，可能会抛出OutOfMemoryError
Java程序一样会发生内存泄漏，甚至于几率比C++更大，C++程序员对此更有戒心，Java程序员大多被惯坏了，环保意识要单薄
        • 对C#的借鉴
增加版的for循环
可变长参数（varargs）
自动装箱（autoboxing）
类型安全的枚举（typesafe enum）
支持元数据的注释（annotation）和C#的特性（attribute）大同小异
C#从Delphi引入的属性（property）也出现在Java 7的提案中
      • C#
        • 背景
兼具了C++和Java各自的优点，但效率不如C++，跨平台不如Java
        • 目的
让多种语言在一种平台上运行
注重平台，让平台凝聚语言（微软公司的状况决定的）
        • 特点
填平了大道上的坑坑洼洼，但把一些小道上的“此路不通”的牌子换成了“此路危险”
运行于以CLR（Common Language Runtime）为核心的.NET平台
可以这么说，C# 看起来像C++，用起来更像Java
        • 对Java的借鉴，对C++的改进
更加安全——禁用或限用指针；检查字符串和数组的边界；增加类型安全；禁用未初始化变量；增加对资源的安全管理
更加简单——自动垃圾回收；废除头文件和宏；支持接口；废除多继承和非公开继承；摒弃C++中一些难用、生僻的语法
更加中性——编译成机器无关的中间码；运行于统一平台
更加OO——不支持全局变量和自由函数；所有的类都可以上溯到Object类；对象一般通过new分配在堆上
更加标准——更好的支持unicode；支持注释性文档；类和方法可以被废弃（deprecated）
        • 对C++特性的保留（大多是明智之举）
除支持引用类型外也支持值类型
除了按值传递，也支持引用传递
支持操作符重载（operator overloading）
在一定条件下保留指针和指针运算
访问权限默认是私有
将关键字extends 和implements 统一为 :
支持预处理指令
C# 4.0还将引入可选参数
        • 创新之举
Visual J++中的委托（delegate） 和相关的事件
第一个支持组件导向（Component-Oriented）的C族语言
支持索引器（Indexer）、版本控制（versioning）、XML注释、特色指令如#region、特色关键字如checked yield等
引入了查询句法（query syntax）、匿名类型（anonymous type）、扩展方法（extend method）等新特征
对函数式编程支持力度不断加大，1.0的delegate可以座位头等函数（first-class function），
2.0的匿名delegate可以作为闭包，3.0引入了Lambda表达式，几乎可以号称是函数式编程语言了
至C# 4.0逐步向动态语言靠拢，将引入关键字dynamic支持动态类型和动态操作
      • 共同特性
编译成机器无关的托管码（Managed Code）或称为字节码（bytecode），运行于虚拟机上

禁用或限制使用支持，支持垃圾回收机制
一开始是存在争议的，但随着机器性能的提升和软件规模的扩大，对软件的健壮性、安全性和生产率的要求超过了对运行效率的要求，逐渐得到认可
尽管如此，对于指针运算和手动内存管理对于系统软件和在性能、实时性方面的要求极高的软件还是必不可少的，
所以C#允许标有修饰符的unsafe代码包含指针操作
      • 发展
如今的 Java和C#都不再简单，以前人们试图在语言的威力和生产率寻找平衡点，但现在更像是鱼与熊掌都想兼得
编程语言是技术和商业合理推动的结果
    • 后台脚本语言

—— 敏捷的开发利器

理论上动态语言同样能承担大型应用，但实践上它们大多作为粘合语言或用于中小型应用，暂时还是主流的配角或非主流的主角

在运行效率、类型安全、可用资源、开发工具、技术支持方面与Java、C#有一定的差距
它们属于“草根”，虽然有开源社区的强大支持，但影响力上和Java、C#还是有差距的
动态语言有可能在将来成为一直也素未可知，但语言的发展趋势 一定是 动静结合 刚柔并济
      • 应用
最活跃的舞台当时LAMP
开发灵活、开发迅速、部署方便、高可配置、安全可靠、成本低廉等特色与Java平台、.Net平台鼎足三分，尤其受到中小企业欢迎
      • Perl
        • 特点
凝练晦涩

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、Lisp的表（List）和Unix Shell 的命令

另外还有不少C++的影子，5.0之后开始引入对象模型，不过是典型的半路出家，远不如前面那些特征自然，
与其说是一种自然而然的发展，不如说是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
发明者Larry Wall是一名语言学家，他认为程序语言应该和自然语言一样简洁自然，易读易写，表达多样，不拘一格
Perl语言有不少的格言和哲学，是的编程语言一改严谨刻板的面孔，散发出浓郁的人文气息

极强的粘合能力，被称为“Internet 上的胶带（duct tape）”，又被称为瑞士军刀，精炼而复杂，实用而强大
        • 哲学
做一件事可以有多种方法
喜欢隐性暗示
强调紧凑
语法和语义丰富
        • 劣势
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
        • 应用
最初应用于Unix系统管理
后来广泛应用于CGI
      • Python
        • 特点
优雅明晰
天然的OO设计和丰富的类库
对程序员的友好度大大超过Perl
        • 禅（Zen）
很多和Perl哲学相对
认为做一件事最好只有一种方法
喜欢显性明示
	自引用 self 很多，这是一种显性表达的体现
强调松散
语法语义简单而类库丰富
        • 劣势
总体看还是在性能效率上不尽如人意
      • Ruby
        • 特点
精巧灵动
兼具Perl的灵活性和Python的可读性
	Ruby的元编程能力特别强
	很多的代码实现Ruby的代码最为赏心悦目
        • 理念
关注程序员使用语言时感受超过语言本身的功能，通俗说，兵器的称手比锋利更重要，文雅说，就是给予程序员更多的人文关怀
        • 劣势
性能还有待提升
线程由用户空间而不是内核空间来管理（被称绿色线程或伪线程），不能充分利用多核或多CPU
        • 应用
web应用框架Ruby on Rail（RoR）的成功，让Ruby炙手可热，催生了Java平台下的Groovy语言和Groovy on Grails框架

RoR

	奉行SoC和DRY原则，以及MVC框架看似无心意，但与Ruby结合后，便如一只揉身而上的灵猫，立刻衬托出Java和.NET大象般的身影

	流行的背景
		正值web2.0和敏捷开发概念的流行之际，RoR将AJAX和Ruby组合在一起形成极佳的回应
		以前web应用框架不少，但RoR之前轻量级套餐式解决方案并不多，Perl中的Catalyst，Python的Pylon，还有PHP的CakePHP都是效仿之作
		Perl和PHP过于流行，因此背负了不少历史的包袱，人们习惯了将表示逻辑和业务逻辑交织在一起
		Java的企业级解决方案，框架太多，搭配组合更多，增加了选择的难度。
    即使采用最轻量级的SSH（Struts +Spring + Hibernate）组合，维护起来也比RoR繁杂的多
    
	挑战
		目前应用深度和广度上都不能与Java相提并论，Java在性能、安全等方面的优势，对于大型和关键性应用是至关重要的
		即使在中小型web应用中，RoR也远不及PHP
      • PHP
        • 背景
与python、Ruby开始的定位通用语言相比，PHP专为网络而生
与perl一样，期初主要扮演文本过滤器的角色，但perl主要处理文件流，PHP主要处理套接字流
        • 特点
简明单纯（简单专一）
语法简单，为网络应用度身定做
        • 劣势
变量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namespce和Unicode（5.3.0支持namespace，6.0支持Unicode）
对象模型也不是先天的，PHP5才真正完善
对线程支持不足
相比perl python ruby 在功能上稍显单薄
      • web框架的作用
如果web应用中的动态页面较少或业务逻辑不复杂，框架的价值不大
以前的CGI编程就是往Perl代码嵌入HTML代码，如同Java中的Servlet
PHP就是在HTML代码中插入PHP代码，如同早起的JSP
没有MVC，更没有ORM

一旦逻辑业务变得复杂，开发人员增多，手工作坊变得捉襟见肘，引入框架这个流水生产线来提供生产力便是大势所趋
  • 前台语言

—— 视觉与交互的艺术

与用户交互

    • Delphi
又称 Object Pascal，前身是教学语言Pascal

特点
由于擅长可视化快速应用开发（RAD），才被当做前端语言来使用
事实上它不单单是开发语言，也是开发环境（IDE）
Delphi让复杂的事情变简单
优秀的VCL框架使得它作为前端语言更胜一筹，更高的运行效率也使它同样能胜任后台工作
可以移植到Linux下的Kylix，对指针的支持则是便利和复杂的双刃剑
    • VB

前身是入门语言BASIC，故具有易学易用的特点

特点
多应用于前台的可视化开发，对运行效率要求相对较低
VB让简单的事情变得更加简单，学习曲线短
仅限于Windows平台，如果专注于微软技术，VB更便于扩展开发，包括Ms Office在内的应用程序，VB.NET更能利用.NET平台上的资源
版本更新较快，紧跟时代的同事，也给程序员带来了兼容的烦恼

优点
易学易用，上手快，对非计算机专业人事尤其具有吸引力

发展
VB发展到VB.NET之后，从单纯的事件驱动编程反正发展为对象式、泛型式和函数式多种范式，
越来越强大，越来越严格，也越来越复杂，不再是人们戏称的“玩具语言”了
    • JS
      • DHTML （Dynamic HTML 动态HTML技术）
在静态标记语言基础之上如HTML、XHTML等基础上，添加客户端脚本如JavaScript、VBScript等，并辅以样式语言CSS

和动态网页区别
前者的动态效果来自于客户端，后者的动态效果来自于服务端
      • AJAX （Asynchronous JavaScript And XML）
实际上比DHTML多了一个XHR（XMLHttpRequest）的API

XHR
	最大的功能是能和后台服务器通信，从而实现页面的局部刷新（刷新的数据来之于XHR），之前此类的效果只能通过IFrame来实现
	正是这种异步技术大大提升了用户体验，使得网页效果也是前所未有的逼近桌面效果
      • 背景
极无个性的名字，为了占Java的光，Netscape楞将LiveScript改成了JavaScript，引起了不少混乱
      • 特点
看起来加单、写起来随意、用起来头疼
	从JavaScript语言本身说
		其弱类型和动态语言特征给了程序员很多自由，也带来了更多的混乱
		基于原型（prototype-based）的OOP特征不如基于类的OOP那样为人熟知
		缺乏丰富的API
		不同的浏览器不同的版本之间兼容性差
	JavaScript一直被严重低估和误解，自视甚高的程序员一般不屑去编写网页，大多数JavaScript代码由不那么专业的程序员编写
	IDE和调试工具的缺乏也给开发带来了掣肘（chezhou）
集过程式、对象式、函数式、事件驱动式、元编程于一身，其强大是超乎想象的
      • 现状
暂时没有替代品
	VBScript仅限于微软的浏览器IE，在追求跨浏览器和强调标准的今天是不具备竞争力的
	ActionScript具有强大的多媒体功能，但必须借助于Flash插件，与JavaScript是互补共生的关系
      • 前景
JavaScript在网络技术中的主流地位在很长时间内恐怕很难撼动
	相较于其他的RIA（Rich Internet Application）技术，如Adobe的Flex、微软的Silverlight、Sun的JavaFX等，
  以Java为核心的AJAX技术最大的优势在于：标准、普及、成熟；
  不须安装插件，只要浏览器支持JavaScript即可；
  因其文本特征对搜索引擎更加友好

# 发展

现代的程序都有自己的专长，又向通用化和全能化发展，以争取更大生存空间
现代的程序员也是如此
静态语言和动态语言从语言特征到运行环境都在逐步的融合

# 总结

在以网络为中心的企业解决方案中，桌面应用式微
Java 和 C#是两棵比肩的大树，周围生长着郁郁葱葱的动态语言小草

待友之道，贵在放大其优点而缩小其缺点，对待语言亦是如此。
这既是一种态度，也是一种境界。

编程语言惯用法、哲学理念和编程范式形成了语言的编程风格
  • 语言
没有最好的语言，只有最合适的语言
没有槽糕的语言，只有糟糕的程序员
没有一种语言是万能的，只会一种语言是万万不能的
废除对语言的宗教信仰，建立对语言的哲学思维
编程就是在人脑和电脑之间寻找平衡的过程