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带您走进七周七语言的程序世界

原创 Linux操作系统 作者:turingbooks 时间:2012-05-14 11:21:19 0 删除 编辑

编者按
这是一本2011年Jolt大奖图书,在本文中,截选了七门各不相同的语言的概况,这七门语言,无论教还是学,对我们而言都是一个宏伟目标。书中的代码足以深刻阐释每一门语言的精髓。这七门语言都有非常优秀的支持社区,这也是我选择它们的原因之一。本书为你铺就的学习途径......

第一周:Ruby

有糖相伴好下药。——Mary Poppins

松本行弘(Yukihiro Matsumoto)大约在1993年发明了Ruby,大家多称他为Matz。从语言的角度看,Ruby出身于所谓的脚本语言家族,是一种解释型、面向对象、动态类型的语言。解释型,意味着Ruby代码由解释器而非编译器执行。动态类型,意味着类型在运行时而非编译时绑定。从这两方面看,Ruby采取的策略是在灵活性和运行时安全之间寻找平衡点,我们稍后还会深入讨论这一点。面向对象,意味着Ruby支持封装(把数据和行为一起打包)、类继承(用一棵类树来组织对象类型)、多态(对象可表现为多种形式)等特性。Ruby多年来一直默默蛰伏,只为等待一个恰当的出现时机。终于,随着Rails框架崭露头角,Ruby也在2006年前后一鸣惊人。在企业开发的丛林中跋涉了十年之后,Ruby指引人们重新找回了编程乐趣。尽管从执行速度上说,Ruby谈不上有多高效,但它却能让程序员的编程效率大幅提高。

关于Ruby、关于松本行弘请参见松本行弘的程序世界


第二周:Io

问题不是“我们要干点儿什么”而是“我们有什么不能干”。——Ferris Bueller

Io和Ruby一样,Io懂得变通,行事不拘小节。他血气方刚、聪明过人,想了解他不难,想猜透他要做什么可就难了,活脱一个Ferris Bueller 。如果你愿意享受喧嚣热闹的狂欢,跟着Io逛逛绝对没错,他什么都会带你尝试一遍。和他在一起,你可能会有最美妙刺激的体验,但你老爸的车也可能变成一堆废铜烂铁。不过,无论发生什么,你都决不会无聊。正如本页最上方Ferris所说,没那么多清规戒律束手束脚。


第三周:Prolog

Prolog这门语言有时特别聪明,有时又特别令人失望。只有当你知道如何提问时,你才会得到令人惊奇的答案。回想一下《雨人》 这部电影。我还记得片中的主角Raymond,他在前一晚读过一本电话簿后便可以背出Sally Dibbs的电话号码,而他当时翻电话簿的时候根本没有考虑是否需要记住这个号码。对于Raymond和Prolog,我经常问出这样两个分量等同的问题,“他是怎么知道的?”和“他怎么不知道?”。只要你能以正确的方式表达你的问题,那么他将是一个知识源泉。

Prolog与前两章谈到的编程语言有较大的不同。Io和Ruby被称为命令式语言(imperative language)。命令式语言就像是一本烹饪食谱,你需要精确地告诉计算机如何去完成一项工作。更高级别的命令式语言可能会给你带来更多杠杆效力,即将多个比较长的步骤合并为一个步骤。不过从根本上说,你其实是在列出原料的购物清单,并描述烤蛋糕的详细步骤。


第四周:Scala

我们不是绵羊。——剪刀手 Edward

Scala可以说是一个科学怪人,但却不是一个怪物。想一想《剪刀手爱德华》 这部电影。

随着对计算机程序的需求越来越复杂,计算机语言也在发展演化。每隔20年左右,老的编程范型就会变得不足以应对一些组织和表达思想的新要求。新的范型必定会涌现出来,但这并不是一个简单的过程。每个新的编程范型都会引入一批编程语言,而不仅仅只是一种语言。最初的语言往往具有惊人的生命力,但也很不实用。比如面向对象编程语言Smalltalk或者函数式编程语言Lisp。接下来,其他范型的语言会加入一些新特性,允许开发人员在采用新概念的同时也可以安全地使用原先的老范型。例如Ada语言,它能够在过程式语言中使用一些面向对象的核心思想,比如封装。某些时候,一些混合语言恰恰是搭建在新老范型之间的一座实用的桥梁,比如C++。紧接着,你将看到一些可用于商业应用的编程语言,比如Java或C#。最后,你才会看到新范型的一些成熟且完整的实现。

Scala与Java的密切关系

Scala至少可以作为一座桥梁,也许还不仅如此。它与Java紧密集成,为人们提供了一个保护投资的机会,这体现在以下几个方面。

  • Scala运行在Java虚拟机上,这使得Scala可以和现存的应用同时运行。
  • Scala可以直接使用Java类库,使得开发人员可以利用现有的框架和遗留代码。
  • Scala和Java一样都是静态类型语言,因此两种语言遵循一样的编程哲学。
  • Scala的语法与Java比较接近,使得开发人员可以快速掌握语言基础。
  • Scala既支持面向对象范型也支持函数式编程范型,这样开发人员就可以逐步在代码中运用函数式编程的思想。

第五周:Erlang

似Erlang这般充满神秘感的语言寥寥无几。这门并发语言既可将难事化易,也可将易事变难。在健壮企业部署方面,它的虚拟机BEAM是唯一堪与Java虚拟机匹敌的对手。它调用起来十分高效,甚至效率以外的东西它都很少考虑。因此,它的语法也不像Ruby那样优雅和简洁。

Erlang其名,乍听之下很怪。但你若知道,它既是Ericsson Language的缩写,又恰是一位丹麦数学家的大名,你就不会再抱怨“这什么破名儿”了。作为电话网络分析的数学奠基人,Agner Karup Erlang 可称得上是赫赫有名。

1986年,Joe Armstrong在爱立信公司(Ericsson)开发了Erlang语言的首个版本。随后的五年间,Erlang在他的精心雕琢下日渐完善。20世纪90年代整整十年间,Erlang的发展都不温不火、时断时续,但到了2000年之后,它却开始成为众人瞩目的焦点。两个广受欢迎的云数据库CouchDB和SimpleDB,都是用Erlang开发出来的,此外,Erlang还是Facebook的聊天系统所采用的语言。正因为Erlang身怀可伸缩并发性和可靠性这两项拿手绝技,而其他语言在这两方面都力不从心,所以Erlang开始越来越多地成为人们谈论的话题。


第六周:Clojure

做或不做,不要尝试。 ——Yoda(尤达大师)

Clojure是JVM上的Lisp实现。Lisp复杂强大,是计算机领域里最早和最新的编程语言之一。许多Lisp方言都曾尝试挤进主流语言的行列,却都无功而返。即便是对今天的开发者而言,其语法和编程模型也有些难以消化。即便如此,Lisp的特质仍叫人禁不住去重温,去回味,新的方言层出不穷,一些编程领域最好的院校也用Lisp语言来帮助学生们塑造创新、开放的思维方式。

从很多方面来看,Clojure就像是睿智的功夫大师,神隐山脉的先知或是高深莫测的绝地师父。想想Yoda。在《星球大战系列之五:帝国反击战》 中,Yoda是一位小巧、可爱的配角。他总是使用“倒装”语序说话,但却意味高深 ,就像Lisp所使用的前缀表示法(相信过一会儿你就会明白)。他小巧到难以辨别,就像Lisp的语法不过是一些括号和符号。但是和Yoda一样,它绝非看上去那么简单。Yoda和Lisp年岁都很高,拥有的智慧(例如开头的引语)经过时间磨砺与烈火考验。Lisp宏和高阶编程单元如同Yoda掌握的内在原力,看似无人能掌控。从许多角度讲, Lisp开创了一切。在深入Clojure之前,让我们先来谈谈Lisp,然后再来了解Clojure的激动人心之处。


第七周:Haskell

逻辑是草地上几只吱吱作声的小鸟在鸣叫。 ——Spock

对于很多函数式编程的忠实拥趸来说,Haskell 象征着纯洁和自由。它的功能丰富且强大,但拥有这些功能是需要付出一定代价的。你不可能轻易地就掌握这门语言,因为Haskell 会迫使你去了解关于函数式编程的全部内容。想想《星际迷航》的Spock吧,他上面说的那句话 很有代表性,完美地结合了逻辑和真理。他性格中拥有的那种坚定的纯洁性,这使他得到了几代人的爱戴。当Scala、Erlang和Clojure还允许你少量使用命令式编程概念的时候,Haskell却没有留下任何的回旋余地。在使用Haskell做I/O操作或状态累积(accumulate state)时,你将遇到这门纯函数语言所带来的挑战。

和以往一样,如果想了解一门语言为何包含那些妥协方案,就应该从它的历史开始。在20世纪80年代中前期,纯函数编程领域涌现出了多门语言。纯函数式编程和我们曾在Clojure语言中见到过的惰性处理(lazy processing)等关键概念引领着新研究的方向。1987 年的“函数式编程语言与计算机体系结构大会”(Functional Programming Languages and Computer Architecture)成立了一个小组,决定建立一个关于纯函数编程语言的开放标准。Haskell就出自于这个小组,它于1990年诞生并于1998年重新修订。目前的标准是Haskell 98,经过多次修订,包括一份Haskell 98 标准的修订版和一个称为Haskell Prime的新版本定义。

因此,Haskell是一门从开始就按照纯函数式编程思想构建的语言,它结合了一些最好的函数式语言思想,并着重于支持惰性处理。

和Scala一样,Haskell也是一门强类型定义的静态类型语言。它的类型模型基于推断理论(inferred)并被公认为是函数语言中最高效的类型系统之一。你会发现该类型系统支持多态语义并有助于人们作出十分整洁清晰的设计。

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