讀書筆記2014第17本：《代碼的將來》

要去西南出差了，卻從本身的書架上和Kindle中找不出感興趣的書來，臨出發前去老SUN屋裏尋摸一圈，選中了《代碼的將來》這本書。選中它的緣由有幾條：Ruby之父寫的書，做者是日本人，日本人寫的書通常比較實用、也想了解一下Ruby、翻目錄時發現有Go、Dart、CoffeeScript、Lua幾個新語言的對比分析、老SUN說網上對此書評價不錯。

飛機上看了一路，一口氣讀了前2章，90多頁，對各類語言中的關鍵特性分析得至關到位，對語言的發展歷史有了歸納性的瞭解。出差後白天忙工做，晚上把剩下的部分快速讀完了，後面三章的內容對我來講吸引力就不夠了，多是技術性太強了，咱們不會研究到這麼深，只會去用別人寫好的現成的框架。

第一章 編程的時間和空間

一開始做者從編程的本質入手，編程就是創造出一種人類和計算機都可以理解的語言（編程語言），並經過這樣的語言將人類的意圖傳達給計算機，這樣的行爲就叫作編程。天然語言的歧義性太強，未來的用戶界面確定是全面的語音輸入應該沒有問題，但用語音把問題所有說出來，交給計算機去實現，如今看來仍是至關有難度，假如未來實現了，那麼程序員是否是要下崗了？仍是都轉入到更底層的代碼的編寫中去？

編程是一項創造性的工做，可以按照本身的意願來創造世界，正是編程的最大魅力所在。想起高中時錄入的幾行BASIC代碼，可以完成繁瑣的計算，就想着本身編寫一個小遊戲會是什麼狀況呢？從而愛上了編程這項工做而一發不可收拾。

計算機語言的發展與摩爾定律也有很是大的聯繫，但計算機的算法改變得並不大，特別是一些古老的基礎算法仍在大量使用。摩爾定律如今基本還有效，但CPU主頻的提升已基本到了極限，未來多核技術、內存容量增大、硬盤向SSD轉變將會成爲主流。咱們的程序和算法須要如何適應這些變化呢？

這時想起當孩子小的時候，我啓蒙性地讓她看了看LOGO語言，讓她操縱小海龜在屏幕上畫出奇妙的圖案，她確實感受很是神奇，但對動手創造新的世界並沒有太大的樂趣，可能女孩子的天性並不喜歡這些東西吧，難怪女程序員如此之少。我也不想強行給孩子灌輸什麼編程技術，畢竟軟件開發還是一件很是辛苦的工做，仍是別讓孩子成天面對代碼過日子吧。

做者也大膽地對將來進行了預測，IT技術變化日新月益，5年就會發現很大的變化。價格降低、性能提升、容量增大、帶寬增長，並且這些項都是按指數關係發展的，這些構成了IT技術預測的基礎。在這些增加方面，存儲容量的增大好像更快，而數據傳輸速度增長並無那麼快，這些發展的不平衡也會左右咱們的將來。

編程人員的思路果真離不開編程，做者採用極限編程XP的思路來預測一下將來。當把幾項指標都調到極大，世界會是什麼樣子？

計算機價格低得跟白菜同樣，如今的智能家電已經看出一些趨勢了。未來的世界確定佈滿了芯片，物聯網看來真是大勢所趨。地板是智能地板、手錶是智能手錶、燈是智能燈、杯子是智能杯子、智能箱子，這些都在出現，未來的術語確定再也不使用「智能」這麼俗的字眼，默認就是帶計算機芯片的設備，便地都是計算機了，看來程序員事情更多了，任務更復雜了。

計算機性能很是強會發生什麼？未來個人筆記本配置會是1024核？多核CPU並行編程確定要有新的發展，若是哪項編程語言有這種特色，應該是須要重點關注的語言。可能做者把Go語言排在比較靠前就是這個緣由吧。

容量很是大？個人筆記本電腦會配置1EB硬盤？不，硬盤已經沒有了，內存與硬盤已經合2爲1了，由於內存也已是白菜價了，配置1TB內存？其它東西都存在雲端了，不必管什麼容量問題了，由於帶寬不成問題，從網絡上讀寫10G數據也是幾秒的事情？malloc()你就盡情地分配個八維數組吧，別去管什麼內存溢出之類的異常，哈哈。如今以SSD爲基礎的數據庫系統和大數據分析技術已經出來了。

網絡帶寬1Gbit/s？計算機剛問世時，那是一箇中央集權的時代，一臺大型計算機，周圍只有一些終端。當人手能夠有一臺計算機時，出現了C/S系統。當WWW瀏覽器在全世界普及時，B/S方式的中央集權開始復辟。如今JavaScript在瀏覽器上大行其道，實際上又是C/S換個馬甲復活了。若是B/S是趨勢，那你配置那麼強大的我的電腦又有什麼用處呢？不，每臺電腦自己也是網絡雲計算中的一個節點，你必須提供計算資源，才能訪問別人的服務？

第二章 編程語言的過去、如今和將來

2.1編程語言的世界

這裏提到了打孔紙帶、巴貝奇的差分機、女程序員Ada、第一臺計算機ENIAC，至於到底誰是真正的第一那是歷史學家的事了。計算機語言主要介紹了FORTRAN、COBOL、LISP、SNOBOL語言，而後講到了當前的主流語言。

100年後的編程語言會是什麼樣子？變化不大？使用編程語言來編程的這個行爲已經不存在了？發明了更高抽象度寫法的編程語言？反正俺是看不到了。

20年後的編程語言是什麼樣子？確定會在多CPU協做和多機分佈式處理方面更增強大。當前的線程編程模型實在太讓程序員痛苦了。

2.2 DSL（特定領域語言）

外部DSL是由專用的語言引擎來實現的DSL，能夠高度自由的定製，但學習成本比較高。 YAML、JSON、正則表達式均可以稱爲外部DSL。XML很是通用，但描述冗長，不適合閱讀和程序編寫，未來會如何改進？

內部DSL則寄宿在某一編程語言的基礎上，這樣就不須要再學一門新的語言，宿主語言的語法等均可以拿來使用，節約了大量的程序開發時間。

實際上設計一堆API的過程，就是一種設計DSL的過程。

我也曾經想把工區底圖和剖面程序DSL化，核心程序員開發好組件庫，其餘程序員只須要這樣寫就好了：

a = Basemap.New

a.AddImage(image, 0, 0, 1, 1)

a.AddSurvey(...)

survey.Hide

SeismicLine.Show zxcVolume inline 200

......

惋惜在C#裏實現內部DSL仍是至關辛苦，只能暫時用API了。

做者認爲Lisp、Smalltalk和Ruby適合用做內部DSL的語言，這可能與它們的元語言編程特性有關吧。

DSL 設計的構成要素：上下文、語句、單位、詞彙、層次結構，這些概念我還暫時領會不了。

2.3 元編程

用程序來編寫程序就是元編程Metaprogramming。這時又想到了數字油田中成天都說到的元數據，存儲這些元數據當然重要，但脫離應用的元數據確定收集不上來，必無生存之地。若是元數據和元編程都實現了，程序員獲取數據的邏輯應該就是像well1.GetWellLog(「AC」)這樣？你既不須要寫SQL，也不須要寫ORM映射關係，也不須要寫實體類，寫起來是方便了，但好像學習起來難度更大了。

在Java和C#中主要都是經過反射Reflection來獲取和變動程序自己的信息，而Ruby的元編程至關強大，能夠用幾行代碼生成100個方法，而在Java和C#中就只能經過編寫專門的代碼生成器了。

Lisp中的程序是用S表達式來表示的，其程序和數據是徹底等同的， 因此元編程已經深深融入到Lisp中了。

元編程很強大，但也不能用得太多，不然理解源代碼就很困難。

2.4 內存管理

垃圾收集GC的三種方式：標記清除、複製收集、引用計數。引用計數方式的原理和實現雖然簡單，但缺點也不少，所以最近基本上再也不使用。想一想Qt中的內存管理也是採用引用計數，讓程序員去決定什麼時候增一、減1真是一種痛苦。

新的垃圾收集算法有：分代回收、增量回收、並行回收。

還有一位IBM的學者將物理學上的大統一理論（Grand Unified Theory，簡稱GUT）用於垃圾收集，統一爲跟蹤回收和引用計數。

2.5 異常處理

如今的高級語言都有異常處理機制，讓程序員能夠更方便地處理異常。傳統的用特殊返回值的方法，容易讓原來正常的程序被錯誤處理代碼所埋沒。

Java 的檢查型異常強制讓編譯器檢查異常，有時確實不方便。異常之因此被稱爲異常，原本就由於它很難事先預料到。明知如此，還非要在代碼中強制性事先對異常作好聲明，以免產生編譯錯誤，這實在是太痛苦了。

Ruby中的ensure、rescue和retry參考了Eiffel語言的保留字。

2.6 閉包

學Haskell語言時，我之前認爲閉包Closure就是指高階函數，能夠把函數當參數傳遞給函數。

C語言中函數指針的最大弱點是沒法實現對外部局部變量的訪問。可以對外部變量進行訪問（引用、更新），是閉包的構成要件之一。

第三章 編程語言的新潮流

在這一章中做者主要介紹四種編程語言Go、Dart、CoffeeScript和Lua。看到這裏我打開了TIOBE關於軟件編程語言的排行榜（截止到2014年11月），Go語言排名在20名以外（排名46），Dart排名22，CoffeeScript沒看見，可能合併在JavaScript中了，Lua排名41。

Java穩居第2，JavaScript躍居第7，Ruby有點降低，處於第18名，而發展最快的R和Swift沒有出如今做者的書中。

3.1 語言的設計

靜態類型的語言編譯期間就能發現更多的BUG，更容易閱讀和理解。而動態類型語言的優勢在於其簡潔性和靈活性。

鴨子類型Duck Typing：若是像鴨子同樣走路，像鴨子同樣呱呱叫，則它必定是一隻鴨子。

3.2 Go（排名46）

能夠稱之爲現代版的C語言。聲稱爲New（新的）、Experimental（實驗性的）、Concurrent（併發的）、Garbage-collected（帶垃圾回收的）、Systems（系統級）的語言。做者最看好它，可能主要是由於它內置支持併發編程，再就是它系出名門吧。

3.3 Dart（排名22）

Dart想取代JavaScript，但後者已經擁有了大量用戶，看來Dart的前途並不光明。

3.4 CoffeeScript

JavaScript被投入了大量資金進行不斷髮展，其速度已經愈來愈快。既然JavaScript地位愈來愈重要，能不能既不拋棄JavaScript，又克服其缺點呢？CoffeeScript就是這種思路，它的編譯器實現上就是JS寫成的，CoffeeScript程序會徹底編譯爲JS代碼去執行，其發展值得期待。 

3.5 Lua（排名41）

Lua重點在嵌入式領域，以輕量、高速和響應快爲特點。

第四章 雲計算時代的編程

從這一章開始，讀起來興趣不大了，簡單瞭解幾個概念吧。

4.1 可擴展性

從簡單的二分法查找，講到散列表和布隆過濾器，又講到了分佈環境中的DHT（分佈式散列表）、Roma（鍵值存儲數據庫）和MapReduce。

4.2 C10K 問題 

C10K是Client 10000 Problem的縮寫，指「在同時鏈接到服務器的客戶端數量超過10000個的環境中，即便硬件性能足夠，依然沒法正常提供服務」。epoll、libev和EventMachine，這些就不明白了。

4.3 HashFold

不感興趣。

4.4 進程間通訊

看Ruby 實現的網絡服務器代碼是至關的簡潔，之後有機會能夠一試。

4.5 Rack 與Unicorn

不感興趣。

 

第五章 支撐大數據的數據存儲技術

這章已經超出了個人理解範圍，列幾個術語吧，CAP、NoSQL、MongoDB、OD Mapper、VoltDB、memcached、Redis。 

第六章 多核時代的編程

這章中提到了UNIX中的管道功能，真是至關的優美和強大，相比之下，Windows中的管道倒是經過臨時文件模擬實現的，至關的垃圾。

其它關於非阻塞I/O、node.js 、EventMachine的內容暫時在個人興趣以外。

關於進程間通訊，做者提到了ZeroMQ，是一種爲分佈式應用程序開發提供進程間通訊功能的庫。有機會能夠一試。