编程语言的发展趋势及未来方向（2）：声明式编程与DSL
2010-05-24 17:54:57 阅读(45)
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这是Anders Hejlsberg（不用介绍这是谁了吧）在比利时TechDays 2010所做的开场演讲。由于最近我在博客上关于语言的讨论比较多，出于应景，也打算将Anders的演讲完整地听写出来。在上一部分中，Anders指 出语言本身在过去的数十年里并没有明显的发展，并给出了他眼中编程语言发展趋势的预测。在现在的第2部分中，Anders将阐述声明式编程的理念及DSL，并演示C#中一种内部 DSL的形式：LINQ。 如果没有特别说明，所有的文字都直接翻译自Anders的演讲，并使用我自己的口语习惯表达出来，对于Anders的口误及反复等情况，必要时在译文中自然也会进行忽略。为了方便理解，我也会将视频中关键部分进行截图，而某些代码演示则会直接作为文章内容发表。
这里先从声明式（Declarative）编程谈起。
目前我们在编写软件时大量使用的是命令式（Imperative）编程语言，例如C#，Java或 是C++等等。这些语言的特征在于，写出的代码除了表现出“什么（What）”是你想做的事情之外，更多的代码则表现出实现的细节，也就是“如何 （How）”完成工作。这部分代码有时候多到掩盖了我们原来问题的解决方案。比如，你会在代码里写for循环，if语句，a等于b，i加一等等，这体现出 机器是如何处理数据。首先，这种做法让代码变得冗余，而且它也很难让执行代码的基础设施更聪明地判断该如何去执行代码。当你写出这样的命令是代码，然后把 编译后的中间语言交给虚拟机去执行，此时虚拟机并没有多少空间可以影响代码的执行方式，它只能根据指令一条一条老老实实地去执行。例如，我们现在想要并行 地执行程序就很困难了，因为更高层次的一些信息已经丢失了。这样，我们只能在代码里给出“How”，而不能体现出“What”的信息。 有多种方式可以将“What”转化为更为“声明式”的编程风格，我们只要能够在代码中体现出更多“What”，而不是“How”的信息，这样执行环境便可以更加聪明地去适应当前的执行要求。例如，它可以决定投入多少CPU进行计算，你的当前硬件是什么样的，等等。
我之前提到过，现在有两种比较重要的成果，一是DSL（Domain Specific Language，领域特定语言），另一个则是函数式编程。 其实DSL不是什么新鲜的玩意儿，我们平时一直在用类似的东西，比如，SQL，CSS，正则表达式，有的可能更加专注于一个方面，例如 Mathematica，LOGO等等。这些语言的目标都是特定的领域，与之相对的则是GPPL（General Purpose Programming Language，通用目的编程语言）。
对于DSL而言其实并没有一个明确的定义，在这里我也不打算为它下个定义，例如UML甚至根本没有特定的语法。不过我这里会谈一些我觉得比较重要的东西。
Martin Fowler提出DSL应该分为外部DSL及内部DSL两种，我认为这种划分方式还是比较有意义的。外部DSL是自我包含的语言，它们有自己特定语法、解 析器和词法分析器等等，它往往是一种小型的编程语言，甚至不会像GPPL那样需要源文件。与之相对的则是内部DSL。内部DSL其实更像是种别称，它代表 一类特别API 及使用模式。这里我会给你们看一些示例。
这些是我们平时会遇到的一些外部DSL，如这张幻灯片上表现的XSLT，SQL或是Unix脚 本。外部DSL的特点是，你在构建这种DSL时，其实扮演的是编程语言设计者的角色，这个工作并不会交给普通人去做。外部DSL一般会直接针对特定的领域 设计，而不考虑其他东西。James Gosling曾经说过这样的话，每个配置文件最终都会变成一门编程语言。你一开始可能只会用它表示一点点东西，然后慢慢你便会想要一些规则，而这些规则 则变成了表达式，可能你还会定义变量，进行条件判断等等。而最终它就变成了一种奇怪的编程语言，这样的情况屡见不鲜。 |
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