太长不看版
C 语言,结构化编程,系统编程
Java 语言,面向对象编程,软件设计,Java 社区以及工程配套
Python 语言,动态语言,轻量级开发,人工智能
Lisp 语言,函数式编程,构建模型
Rust 语言,安全编程,工程实践的集大成者
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为什么要学习多门程序设计语言呢?如果只是为了工作本身,会一两门能够养家糊口的程序设计语言足矣。要学习多门程序设计语言必然是为了在某一方面拓展自己,但究竟要拓展的是什么呢?
我在极客时间专栏《软件设计之美》中专门讲到了这个话题。简言之,我们学习程序设计语言主要是为了学习不同程序设计语言提供的编程模型,比如:不同的程序组织方式,不同的控制结构等等。因为不同的编程模型会带给我们不同的思考方式。
所以,如果是站在这样一个角度来看程序设计语言的学习,答案就是显而易见的,就是从拥有不同模型的程序设计语言中,挑选出最经典的一个来学习就好了。那具体有哪些语言要学习呢?
C 语言
首先是C 语言。
一方面,从编程范式上来说,C 语言是一种经典的结构化编程语言,学会 C 语言也就掌握了结构化编程的基本思路。C 语言不仅仅是提供编程思想,其基础的控制结构(比如 for、while)也是成了很多程序设计语言的根基,比如:C++或 Java。掌握了 C 的语法,对于未来学习更多的程序设计语言是有帮助的。
另一方面,C 语言目前依然是系统编程领域的霸主。在一些需要充分发挥计算机能力的领域,比如,操作系统、图形图像处理,C 语言依然是首选。
所以,学习 C 语言,语法是基础,还要学会如何充分榨取计算机性能。
Java 语言
其次是Java 语言。
在编程范式上,Java 是学习面向对象很好的一个范例,市面上讨论面向对象程序设计的很多书是用 Java 写的。相比于 C++,学习 Java 可以忽略掉很多与软件设计无关的细节,比如,内存管理,把更多的注意力放在软件设计本身上。学习 Java,不学软件设计,无异于过宝山而不入。
学习 Java,不仅是 Java 语言本身,Java 的社区也是一个很有料的地方。Java 社区的兴起几乎与开源社区的发展是同步的。像 Spring 这样的开源项目,甚至让整个 Java 社区发生了范式转移,开发方式发生了天翻地覆的变化。
学习 Java 还有一点是非常重要的,就是在工程的配套上。Java 社区的兴起之时,也是敏捷软件开发理念同步发展的阶段。所以,Java 也成了各种理念的试验田:自动化测试、重构、持续集成、持续交付等等,所以,Java 社区有各种工具值得学习。
Python 语言
再有是Python 语言。
C 语言和 Java 语言都是静态语言,无论做起什么项目,都要拉开架势。很多时候,我们只要做一些简单的项目,不想把架势拉这么满,所以,我们掌握一门轻巧的语言,这就是动态语言的价值所在。
为了让代码写起来更轻巧,动态语言有很多简化代码编写的语法,比如,各种数据结构的字面量表达、类型推演、解构等等,像 Java 这样的语言已经开始把这些东西学了过去,不断在简化代码的编写。
原本在动态语言这条赛道上有很多竞争对手,Python 之外,还有 Perl、Ruby 等等。Perl 的优势在于先发,Ruby 曾经依赖于 Ruby On Rails 赢得了许多关注,Python 一直不疾不徐地跑着。终于在人工智能的浪潮中,Python 一下子冲了出来,将其它对手完全甩在了身后。
Lisp 方言
接下来应该学习的是一门 Lisp 的方言,无论是 Clojure、Scheme 或 Common Lisp,都可以。
学习这门语言的目的是了解函数式编程,函数式编程是一种重要的编程范式,而且,正在变得越来越重要。函数式编程的不变性、组合式编程影响着各种新程序设计语言的语法和 API 的设计。
Lisp 是最古老的函数式程序设计语言,其核心模型极其简单,然后在基础的模型上逐层叠加,构建起更复杂的模型。学习函数式编程,其核心就是学习这种构建模型的能力。《计算机程序的构造和解释》是行业内的经典之作,其核心就是在构造各种模型:从基础的数据模型,到程序设计语言,再到一台有计算能力的机器。这本书中使用的程序设计语言是 Scheme,一种 Lisp 方言。
正是因为有这种强大的构造模型的能力,Lisp 社区针对各种问题会产生很多有趣的解决方案,比如,应对并发的软件事务性内存。所有这一切,都是建立在函数式编程的基础之上。
Rust 语言
有了前面这几门语言,基本上最核心编程范式和主流的编程模型就覆盖到了,如果你还学有余力,想了解一下行业内程序设计语言的最新发展,那我推荐学习Rust 语言。
行业中大多数人对 Rust 的关注应该是始于一些大公司对 Rust 的态度,无论是亚马逊、微软,还是谷歌,这些大公司都面临着很多的“安全”的问题。Rust 的设计特性刚好可以有效地解决这些问题。
如果你是经验不多的新手,直接上手 Rust,会有一种强烈的挫败感。这并不奇怪,为了“安全”,Rust 的语言设计强加了许多限制,这让习惯于放飞自我的程序员非常不习惯。但你应该知道的一点是,Rust 语言是工程实践的集大成者。只要你拥有了一些良好工程实践的基础,你就会理解 Rust 语言设计的价值所在。比如:
Rust 缺省的是值,而不是变量,因为不变性会减少出错的几率
Rust 没有构造函数,因为有名字的工厂方法是一个比构造函数更恰当的做法
Rust 没有空指针,取而代之的是 Option,让你无论如何不会处理为空的情况
……
Rust 是一门让程序员“痛并快乐着”的程序设计语言,写程序的痛苦和运行时的快乐并存。但我们应该认识到,程序员有时确实不那么靠谱,而且大多数程序员都有不靠谱的时候,所以,有一门程序设计语言限制一下程序员,其实也是一件好事。