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我一直在告訴別人：“編程非常了不起?！痹谀阌腥魏蜗敕ǖ臅r(shí)候，都可以編寫軟件，然后愿望就實(shí)現(xiàn)了。這很真實(shí)。與建立物理的東西不同，首先你需要建立整個(gè)工廠，而軟件的擴(kuò)張相對(duì)非常容易。你可以找到所有已經(jīng)編譯好的組件，而且是免費(fèi)的，拿來就可以用。建立好一段代碼后，就可以重復(fù)使用無數(shù)次，而無需花錢。聽起來很厲害的樣子。
但有時(shí)候不是這樣的。編程帶給人的驚喜只是暫時(shí)的。在建立了很多代碼以后，在寫代碼的過程中你會(huì)不斷遇到讓人迷惑的錯(cuò)誤。一旦你習(xí)慣了特定語言和框架的模式后，一旦你需要第二種天性去掌握所選語言中非自然的語法時(shí)，編程的偉大之處就不復(fù)存在了。
更別提我們有無數(shù)種不同的編程語言。每當(dāng)開發(fā)人員面對(duì)特殊語言的語法而深感沮喪時(shí)，他們都會(huì)想“為什么我們不能創(chuàng)建一種新的語言改正這個(gè)問題呢?”有些人還真的這么做了，很幸運(yùn)的是自然選擇已經(jīng)淘汰了很多很差的語言(有時(shí)也有意外，比如至今PHP還存在)。一旦一門新的語言開始在一群開發(fā)者中流行起來，那么恭喜你 ，現(xiàn)在又出現(xiàn)了一個(gè)新的開發(fā)者社區(qū)，他們互相合作，努力讓這門特殊的語言發(fā)展壯大。
每一種新語言的誕生所帶來的創(chuàng)新，都能造福我們每一個(gè)人。但是有時(shí)也有不利的一面。有些人可能寫了一些非常有用的開源JavaScript庫(kù)，但是從事Python的開發(fā)者卻完全沒法用。他們不得不自己寫一個(gè)Python版本的函數(shù)庫(kù)，或者用JavaScript重寫所有代碼。再想想當(dāng)前有多少種語言和框架。如果你不覺得這很荒謬的話，那只能說明或許你在軟件開發(fā)這一行太長(zhǎng)時(shí)間，已經(jīng)習(xí)以為常了。
語言都包含些什么?
各種編程語言都在以下三個(gè)方面上有著很大的不同：語法、語義和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。
沒錯(cuò)，我知道，我過于簡(jiǎn)化它們了，但是聽我給你解釋。
1. 語法
如果不遵循語法，那么你會(huì)在編輯器中看到各種彎彎曲曲的紅線，而且你的代碼也無法通過編譯器或解釋器。
JavaScript使用大括號(hào)，布爾型使用小寫的true和false，用//表示行注釋。
- function doSomething() {
- a = true;
- if (a) {
- ... // Do something.
- }
- }
Python用縮進(jìn)，布爾型用首字母大寫的True和False表示，用#表示行注釋。
- def doSomething():
- a = True
- if a:
- ... # Do something.
Haskell又有完全不同的語法：
- doSomething :: IO ()
- doSomething = do
- let a = True
- if a
- then ... -- Do something.
- else return ()
2.語義
所有編程語言都有大多數(shù)相同的特征：變量賦值、數(shù)字相加、字符串操作、調(diào)用函數(shù)、等等。
然而，每種語言都有特殊的思想，以特定的方式運(yùn)行?？梢詫⑺鼈儎澐殖刹煌哪Ｊ?命令式、面向?qū)ο?、函?shù)式)，但是即便是兩個(gè)相同模式的編程語言在細(xì)節(jié)上也是完全不同的。
在“聲明類”，“調(diào)用函數(shù)”，或“定義參數(shù)的類型”時(shí)，你定義了程序的語義。有些語言遵循這樣一套規(guī)則，而其他的遵循別的規(guī)則。比如：C++中聲明的類可以延伸到多個(gè)類。當(dāng)你使用“+”將數(shù)字和字符串加到一起的時(shí)候，根據(jù)語言的語義會(huì)得出不同的結(jié)果。一些編程語言會(huì)因?yàn)轭愋筒黄ヅ涠鴮?dǎo)致編譯失敗，但是有些編程語言會(huì)自動(dòng)將數(shù)字轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制的字符串。
語法與語義的關(guān)系就相當(dāng)于用單詞(語法)來表達(dá)想法(語義)。你可以通過語言的語法來表達(dá)語義。
3.標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)
***，每種語言都有各自的軟件包，我們稱之為“標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”。
在Python中，你可以調(diào)用如下函數(shù)：
- print()：在控制臺(tái)輸出信息
- len()：返回?cái)?shù)組的長(zhǎng)度
- 以及各種實(shí)用的模塊，例如：json，threading，等等
- 在JavaScript中，你可以使用console.log()代替print()，可以訪問Object、Array等類。
標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)是一門語言中重要的組成部分。它可以為語言帶來活力，沒有標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，你無法簡(jiǎn)單地做出任何東西。
很諷刺的是，并沒有“標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)”。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)基本上都不同于其他庫(kù)：一些庫(kù)只提供***限度的方法，而有些庫(kù)則提供非常廣泛的函數(shù)，所以開發(fā)人員基本上不需要依賴任何第三方庫(kù)。
基本的想法
以上我們介紹了一門語言的構(gòu)成，接下來我有一個(gè)基本的想法：我們是否可以找到一種方法清晰地分割語法、語義和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)呢?我們又如何實(shí)現(xiàn)這一想法呢?
***步：只有程序員關(guān)心語法
我想解決的***個(gè)問題就是語法。編譯器和解釋器擁有更加有效的方式表現(xiàn)代碼，我們稱之為抽象語法樹。我們用代碼描述的內(nèi)容最終可以用如下抽象語法樹表示：
圖：歐幾里得算法的抽象語法樹
如果仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)上述語法樹可能來自多個(gè)語言。是Python?是JavaScript?還是C++?這都無所謂：所有這些語言都擁有同一個(gè)語法樹。
當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)的例子會(huì)更加復(fù)雜。這就是為什么我們用文本寫代碼的原因：更加緊湊，更加易于書寫，還有更加易于閱讀(有人可能有不同的看法)。從編程誕生的***天，我們采用的就是這種方法，很少有人對(duì)此質(zhì)疑。
對(duì)于一個(gè)更加現(xiàn)實(shí)的例子來說，抽象語法樹會(huì)描述所選語言的語義(例如：類的定義)。但是擁有類似語義的語言之間還是可以共享同一個(gè)抽象語法樹，并可以擴(kuò)展到一定范圍。這非常實(shí)用，因?yàn)槟憧梢宰詣?dòng)轉(zhuǎn)化部分代碼。
所以，我們可以把語法想象成抽象語法樹之上的人類思維。代碼可能并不會(huì)以文本的形式存儲(chǔ)在任何地方，僅在文本編輯器內(nèi)。如果你想在特殊的語言上使用不同的語法，也完全可以。這不會(huì)影響到別人。
我其實(shí)有點(diǎn)驚訝怎么沒有一種工具可以將代碼從一種語言轉(zhuǎn)換成另一種語言，這完全可行啊。我猜肯定有人試過，但是放棄了，因?yàn)槿绻粚⒄麄€(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)轉(zhuǎn)換過去的話是沒有實(shí)用性的。很明顯，我也在做這方面的嘗試。
第二步. 將標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)抽象成API
API是一個(gè)非常高明的概念。每個(gè)軟件都可以通過API與其他軟件溝通。移動(dòng)端的應(yīng)用可以通過API與服務(wù)器交流。服務(wù)器可以通過API與數(shù)據(jù)庫(kù)交流。每個(gè)人都可以通過API與他人對(duì)話。這是一件很酷的事情。
為什么我要在這里討論API?因?yàn)檫@正是我們所需要的。API是語言的媒介。它們是一套語義，可以描述一個(gè)特殊代碼模塊對(duì)外提供的功能。無論是函數(shù)庫(kù)，HTTP服務(wù)器，或是別的。
聲明API的方式多種多樣。可以是NPM上的JavaScript模塊，并在README文件內(nèi)提供API文檔。也可以是代碼中明確聲明的API，比如TypeScript模塊。也有可能并沒有API的聲明，也沒有清晰的文檔。
但是重要的是：API聲明了代碼模塊的”對(duì)外接口“，你可以用其他語言重寫模塊內(nèi)部的代碼，但API不會(huì)發(fā)生改變。這就是API的魅力所在。雖然編程語言一團(tuán)糟，但是API很酷。
前面我們提到了標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，并說了各個(gè)語言都擁有完全不同的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。如果我們能想個(gè)辦法將標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)抽象出來，做成干凈利落的API，那么我們就可以解決這個(gè)問題。雖然在語義上，調(diào)用print(“Hello”)與Java調(diào)用System.out.println(“Hello”)不同，但是其實(shí)它們可以是同一個(gè)API。
我們有兩種方法可以解決這個(gè)問題。要么我們讓大家都不要再使用標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)了，轉(zhuǎn)而使用我們的“API層”?；蛘呶覀兛梢宰層?jì)算機(jī)自動(dòng)推斷你使用的代碼。我并不看好“說服大家改變他們的方式”，所以我會(huì)選擇后一種方法。
我們不用為編程語言的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的每個(gè)函數(shù)都提供API。一般我們只可能用到標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的幾個(gè)函數(shù)。我們可以自動(dòng)將這些代碼從一種語言轉(zhuǎn)換到另一種語言。然后，我們只需要每個(gè)開發(fā)都用這些API替換具體的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的調(diào)用。不用擔(dān)心，計(jì)算機(jī)依然需要你，至少現(xiàn)在需要。
第三步：把所有東西都做成API
現(xiàn)在我們有了干凈的代碼模塊定義的純粹的語義，并將與標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的交互抽象成了API。
下一步做什么?創(chuàng)建API。
現(xiàn)今的代碼庫(kù)有多個(gè)文件構(gòu)成，彼此之間通過“import語句”互相引用。這對(duì)于我們來說很便利，但是這也意味著我們需要在腦海中勾畫代碼庫(kù)的結(jié)構(gòu)。任何一個(gè)地方發(fā)生小的變化，都可能在不經(jīng)意期間給別的地方帶來破壞性的影響，尤其是如果我們沒有做好自動(dòng)測(cè)試的話。而且，代碼庫(kù)會(huì)不斷增長(zhǎng)，而編譯的時(shí)間會(huì)逐漸加長(zhǎng)。
也許有更好的方法解決這個(gè)問題。比如模塊化就是個(gè)好辦法。
我之前寫過關(guān)于模塊化的文章(點(diǎn)擊這里查看：https://medium.com/@fwouts/the-zenc-master-plan-c693bf3b265e)，基本上來說：每段獨(dú)立的代碼都應(yīng)該抽象成API。我稱之為模塊。你無需在意一個(gè)具體的模塊使用什么語言編寫的。在寫模塊的時(shí)候，你不用導(dǎo)入這些文件。實(shí)際上，這時(shí)文件已不復(fù)存在。你可以直接使用API，它們會(huì)自動(dòng)加載這些功能。
模塊有什么好處?
- 可以鼓勵(lì)大家考慮設(shè)計(jì)：首先你需要設(shè)計(jì)API
- 可以降低認(rèn)知的開銷：你僅需要“填空”
- 簡(jiǎn)化測(cè)試：你只需測(cè)試API，并可以模擬所有的依賴性
- 世界會(huì)變得更加美好：沒有了語言之間的壁壘，沒有了巨大的代碼庫(kù);程序員更加快樂，客戶更加快樂
第四步：盡情享受
我不確定第三步之后會(huì)發(fā)生什么，但是我覺得所有人都會(huì)很滿意。
當(dāng)前題目：為什么我們需要更好的編程語言？
當(dāng)前網(wǎng)址：http://m.fisionsoft.com.cn/article/djjeosd.html
