淺析.NET平臺編程語言的未來走向
在去年的PDC2008召開期間,微軟逐步公開了圍繞.NET和編程語言的很多想法,據(jù)此我們可以饒有興趣地對.NET的未來預測一番。
.NET平臺以運行在通用語言運行時(Common Language Runtime,CLR)上的C#和VB.NET作為開端。CLR是通用語言架構(gòu)(Common Language Infrastructure,CLI)規(guī)范的一種實現(xiàn)。任何希望創(chuàng)建新語言的人都能實現(xiàn)CLI規(guī)范,它允許開發(fā)人員從大量的編程語言中選擇一種。2008年10月,微軟發(fā)布了構(gòu)建于CLR之上的動態(tài)語言運行時(Dynamic Language Runtime,DLR)的0.9版本,它使語言開發(fā)人員也可以為.NET平臺創(chuàng)建動態(tài)語言。
一些語言是由微軟開發(fā)和維護,比如C#、VB.NET和F#,但是大部分語言都是由社區(qū)創(chuàng)建的開源項目。一些比較知名的語言有IronPython、IronRuby(兩者都是動態(tài)的)和Boo(靜態(tài)的)。前面兩個語言作為開源項目由微軟積極推動,它們是基于兩個現(xiàn)存語言Python和Ruby的。Boo從2003年就開始出現(xiàn)了,由Rodrigo B. De Oliveira創(chuàng)建,現(xiàn)在依舊在積極地開發(fā)當中。你可以在Wikipedia上找到一個包含了更多.NET語言的完整列表。
要掌握.NET語言的走向,首當其沖要了解的就是Anders Hejlsberg(C#的創(chuàng)造者)如何談論C#的未來的。在之前的幾個C#版本中,微軟關(guān)注了托管代碼(C# 1.0)、泛型(C# 2.0)和語言集成查詢(LINQ)(C# 3.0)。而大家期盼的將伴隨Visual Studio 2010而來的C# 4.0,主要關(guān)注之處則是動態(tài)編程。在他的PDC2008演講中,Anders談論了當前語言的趨勢:
我認為發(fā)展趨勢涉及到三個主要方面。第一個就是我們所看到的更加聲明式的編程風格。下一個就是我們過去幾年在動態(tài)編程語言上所看到的某種形式的復蘇,以及它對我們的影響。還有就是多核所帶來的變化——如果你有這方面需要的話。
對我而言,這些趨勢里最感興趣的就是——所有這些趨勢,另外我也認為經(jīng)典的編程語言分類法正在被打破。之前,我們習慣上把語言歸為面向?qū)ο蟆⒑瘮?shù)式、動態(tài)的或結(jié)構(gòu)化;而現(xiàn)在我們正在逐漸看到各種語言都從其他語言那里借鑒很多思想。我確實認為,從某種意義上說,新編程范例將是一種多編程范例。
這些解釋了,為什么C#會具有聲明式編程(LINQ)和動態(tài)編程(在C# 4.0中的dynamic關(guān)鍵字)的元素。
在稍早對Anders和Guy Steele的關(guān)于并發(fā)和語言設計的訪談里,Anders指出:
我們雖已擁有了名為C#的編程語言,但并發(fā)處理已經(jīng)來臨,所以我們需要考慮這意味著什么。我認為在C# 3.0和LINQ上的大量工作和并發(fā)問題已經(jīng)非常相關(guān)了。類似Lambda表達式和我們已經(jīng)添加進來的一些特性,可以讓我們更好地構(gòu)建這種類型的API。
當然,我們也缺乏一些語言內(nèi)部的機制來控制或標識這些副作用。對于純函數(shù)和不可變數(shù)據(jù)的形式化應該有更好的語言支持,另外,對于編譯器需要確定一個對象是否要暴露給任何人這樣的情況,也應該提供一些可能的支持來以進行某種形式隔離。只要對象不暴露給任何人,我們在本地變量中處理它,就能保證其變化時是真正安全的。
微軟已經(jīng)開展了一個和并發(fā)相關(guān)的項目,叫做并行計算初始計劃。S. Somasegar,開發(fā)部門的高級副總裁,最近在一個Q&A論文中,談到了在Visual Studio 2010中期望包含的東西:
它將包含一些新的.NET Framework函數(shù)庫,比如任務并行函數(shù)庫(Task Parallel Library,TPL)和并行LINQ(PLINQ),以及并行模式函數(shù)庫(Parallel Pattern Library,PPL)和使用C++開發(fā)原生應用程序時可用的并發(fā)運行時(Concurrency Runtime)及調(diào)試工具。微軟也通過在Windows Communication Foundation(WCF)和Windows Workflow Foundation(WF)中額外添加一些新的功能來持續(xù)地對.NET Framework進行投入。
這個項目自然成為微軟獲取反饋的一個途徑,來了解如何在.NET編程語言當中進行改變以輕易地支持并發(fā)。莫爾定律依舊適用于晶體管密度,但對于CPU速度(GHz) 已經(jīng)不適用了,所以需要轉(zhuǎn)向并行計算而不是停止前進。當然微軟也明白,使用一致的基礎功能來解決和其他語言共同工作的問題具有很大的挑戰(zhàn)。所以,下一步要著力解決的就是類似C#這樣的語言。
在.NET平臺上談論編程語言往往會提到VB.NET vs C#的主題。Anders談到了C#和VB.NET之間共同進化(Co-Evolution)的問題:
當我們盡力在某個之中開發(fā)出一些不同的特性之時,其他的團隊也打算實現(xiàn)這個東西。現(xiàn)實是,促進這些語言發(fā)展的正確方法便是共同進化。
可見,并發(fā)處理將成為下一個重要的事情是無容置疑的。動態(tài)編程將在C# 4.0中出現(xiàn),不過人們還是希望未來的版本能夠包含更多的特性。VB.NET被承諾和C#共同進化,以實現(xiàn)兩個語言具有不同的語法但可以給出同樣的輸出結(jié)果。隨著和Visual Studio 2010一起發(fā)布的DLR的出現(xiàn),隨著IronPython和IronRuby的可用性的提升,動態(tài)語言將在未來幾年里成為主流。
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