這是Anders Hejlsberg(不用介紹這是誰了吧)在比利時TechDays 2010所做的開場演講。由於最近我在博客上關於語言的討論比較多,出於應景,也打算將Anders的演講完整地聽寫出來。在上一部分中,Anders談及了他眼中編程語言的另一個發展趨勢:動態性。在這一部分中,Anders則討論了動態語言所擅長的“元編程”,並簡單介紹了他為靜態類型語言所設計的一種改進方案:編譯器即服務。
如果沒有特別說明,所有的文字都直接翻譯自Anders的演講,並使用我自己的口語習慣表達出來,對於Anders的口誤及反覆等情況,必要時在譯文中自然也會進行忽略。為了方便理解,我也會將視頻中關鍵部分進行截圖,而某些代碼演示則會直接作為文章內容發表。
(聽寫開始,接上篇)
動態語言的另一個關鍵和有趣之處在於“元編程”。“元編程”實際上是“代碼生成”的一種別稱,其實在日常應用中我們也經常依賴這種做法。觀察動態語言適合元編程的原因也是件十分有趣的事情。
在這個藍框中是一段Ruby on Rails代碼(見上圖)。簡單地說,這裡定義了一個Order類,繼承了ActiveRecord,也定義了一些關係,如belongs_to和has_many關係。Ruby這種動態語言的關鍵之處,在於一切事物都是通過執行而得到的,包括類型聲明。比如這裡的類型申明執行了belongs_to和has_many方法的調用,執行belongs_to會截獲一對多或一對一關係所需要的信息,因此在這裡語言是在運行的時候,動態為自身生成了代碼。
實現這點在動態語言裡自然會更容易一些,因為它們沒有編譯期和執行期的區別。靜態類型語言在這方面會比較困難。例如在C#或Java裡使用ORM時,傳統的做法是讓代碼生成器去觀察數據庫,生成一大堆代碼,然後再編譯,有些複雜。不過我時常想著去改善這一點。
其中一種做法,是我們正在努力實現的“編譯器即服務”,我現在先對它進行一些簡單的介紹。傳統的編譯器像是一個黑盒,你在一端輸入代碼,而另一端便會生成.NET程序集或是對象代碼等等。而這個黑盒卻很神祕,你目前很難參與或理解它的工作。
你可以想象,一些代碼往往是不包含在源文件中的。如果你想要交互式編程的體驗,例如一個交互式的提示符,那麼代碼不是保存在源文件中而是由用戶輸入的。如果您在實現一個DSL,例如Windows Workflow或是Biztalk,則可能用C#或VB實現了一些需要動態執行的規則,它們也不是保存在源文件中,而可能是放在XML屬性中的。此時你想編譯它們卻做不到,你還是要把它們放入源文件,這就變的複雜了。
另一方面,對於編譯器來說,我們不一定需要它生成程序集,有時候需要的是一些樹狀的表現形式。例如一些由用戶反射生成的代碼,便可能不要程序集而是一個解析樹,然後可以對它進行識別和重寫。因此,我們可能越來越需要的是一些API,以此開放編譯器的功能。
例如,你可以給它一小段代碼,讓它返回一段可執行的程序,或是一個可以識別或重寫的解析樹。這麼做可以讓靜態類型語言獲得許多有用的功能,例如元編程,以及可操作的完整的對象模型等等。我們正在朝這方面努力,我也會在下午1點的C# 4.0演講中談論更多這方面的內容。