如何掌握全部的程序語言

 

對的，我這裏要講的不是如何掌握一種程序語言，而是全部的……

不少編程初學者至今還在給我寫信請教，問我該學習什麼程序語言，怎麼學習。因爲我知道如何掌握「全部」的程序語言，老是感受這種該學「一種」什麼語言的問題比較低級，因此一直沒來得及回覆他們 :P 但是逐漸的，我發現原來不僅是小白們有這個問題，就連美國大公司的不少資深工程師，其實也沒搞明白。

今天我有動力了，想來統一回答一下這個擱置已久的「初級問題」。相似的話題貌似曾經寫過，然而如今我想把它從新寫一遍。由於在跟不少人交流以後，我對本身頭腦中的（未轉化爲語言的）想法，有了更精準的表達。

若是你存在如下的種種困惑，那麼這篇文章也許會對你有所幫助：

1. 你是編程初學者，不知道該選擇什麼程序語言來入門。
2. 你是資深的程序員或者團隊領導，對新出現的種種語言感到困惑，不知道該「投資」哪一種語言。
3. 你的團隊爲使用哪一種程序語言爭論不休，發生各類宗教鬥爭。
4. 你追逐潮流採用了某種時髦的語言，結果兩個月以後發現深陷泥潭，痛苦不堪……

雖然我已經再也不過問這些世事，然而不容置疑的現實是，程序語言仍然是很重要的話題，這個狀況短期內不會改變。程序員的崗位每每會要求熟悉某些語言，甚至某些奇葩的公司要求你「深刻理解 OOP 或者 FP 設計模式」。對於在職的程序員，程序語言至今仍然是能夠爭得面紅耳赤的宗教話題。它的宗教性之強，以致於我在批評和調侃某些語言（好比 Go 語言）的時候，有些人會本能地覺得我是另一種語言（好比 Java）的粉絲。

顯然我不多是任何一種語言的粉絲，我甚至不是 Yin 語言的粉絲 ;) 對於任何從沒見過的語言，我都是直接拿起來就用，而不須要通過學習的過程。看了這篇文章，也許你會明白我爲何能夠達到這個效果。理解了這裏面的東西，每一個程序員都應該能夠作到這一點。嗯，希望吧。

重視語言特性，而不是語言

不少人在意本身或者別人是否「會」某種語言，對「發明」了某種語言的人倍加崇拜，爲各類語言的孰優孰劣爭得面紅耳赤。這些問題對於我來講都是不存在的。雖然我寫文章批評過很多語言的缺陷，在實際工做中我卻不多跟人爭論這些。若是有其它人在我身邊爭論，我甚至會戴上耳機，都懶得聽他們說什麼 ;) 爲何呢？我發現歸根結底的緣由，是由於我重視的是「語言特性」，而不是整個的「語言」。我能用任何語言寫出不錯的代碼，就算再糟糕的語言也差不了多少。

任何一種「語言」，都是各類「語言特性」的組合。打個比方吧，一個程序語言就像一臺電腦。它的牌子可能叫「聯想」，或者「IBM」，或者「Dell」，或者「蘋果」。那麼，你能夠說蘋果必定比 IBM 好嗎？你不能。你得看看它裏面裝的是什麼型號的處理器，有多少個核，主頻多少，有多少 L1 cache，L2 cache……，有多少內存和硬盤，顯示器分辨率有多大，顯卡是什麼 GPU，網卡速度，等等各類「配置」。有時候你還得看各個組件之間的兼容性。

這些配置對應到程序語言裏面，就是所謂「語言特性」。舉一些語言特性的例子：

• 變量定義
• 算術運算
• for 循環語句，while 循環語句
• 函數定義，函數調用
• 遞歸
• 靜態類型系統
• 類型推導
• lambda 函數
• 面向對象
• 垃圾回收
• 指針算術
• goto 語句

這些語言特性，就像你在選擇一臺電腦的時候，看它裏面是什麼配置。選電腦的時候，沒有人會說 Dell 必定是最好的，他們只會說這個型號裏面裝的是 Intel 的 i7 處理器，這個比 i5 的好，DDR3 的內存 比 DDR2 的快這麼多，SSD 比磁盤快不少，ATI 的顯卡是垃圾…… 如此等等。

程序語言也是同樣的道理。對於初學者來講，其實不必糾結到底要先學哪種語言，再學哪種。曾經有人給我發信問這種問題，糾結了好幾個星期，結果一個語言都還沒開始學。有這糾結的時間，其實均可以把他糾結過的語言所有掌握了。

初學者每每不理解，每一種語言裏面必然有一套「通用」的特性。好比變量，函數，整數和浮點數運算，等等。這些是每一個通用程序語言裏面都必須有的，一個都不能少。你只要經過「某種語言」學會了這些特性，掌握這些特性的根本概念，就能隨時把這些知識應用到任何其它語言。你爲此投入的時間基本不會浪費。因此初學者糾結要「先學哪一種語言」，這種時間花的很不值得，還不如隨便挑一個語言，跳進去。

若是你不能用一種語言裏面的基本特性寫出好的代碼，那你換成另一種語言也無濟於事。你會寫出同樣差的代碼。我常常看到有些人 Java 代碼寫得至關亂，至關糟糕，卻罵 Java 很差，雄心勃勃要換用 Go 語言。這些人沒有明白，是否能寫出好的代碼在於人，而不在於語言。若是你的心中沒有清晰簡單的思惟模型，你用任何語言表述出來都是一堆亂麻。若是你 Java 代碼寫得很糟糕，那麼你寫 Go 語言代碼也會同樣糟糕，甚至更差。

不少初學者不瞭解，一個高明的程序員若是開始用一種新的程序語言，他每每不是去看這個語言的大部頭手冊或者書籍，而是先有一個須要解決的問題。手頭有了問題，他能夠用兩分鐘瀏覽一下這語言的手冊，看看這語言大概長什麼樣。而後，他直接拿起一段例子代碼來開始修改搗鼓，想法把這代碼改爲本身正想解決的問題。在這個簡短的過程當中，他很快的掌握了這個語言，並用它表達出內心的想法。

在這個過程當中，隨着需求的出現，他可能會問這樣的問題：

• 這個語言的「變量定義」是什麼語法，須要「聲明類型」嗎，仍是能夠用「類型推導」？
• 它的「類型」是什麼語法？是否支持「泛型」？泛型的 「variance」 如何表達？
• 這個語言的「函數」是什麼語法，「函數調用」是什麼語法，能否使用「缺省參數」？
• ……

注意到了嗎？上面每個引號裏面的內容，都是一種語言特性（或者叫概念）。這些概念能夠存在於任何的語言裏面，雖然語法可能不同，它們的本質都是同樣的。好比，有些語言的參數類型寫在變量前面，有些寫在後面，有些中間隔了一個冒號，有些沒有。

這些實際問題都是隨着寫實際的代碼，解決手頭的問題，天然而然帶出來的，而不是一開頭就抱着語言手冊看得仔仔細細。由於掌握了語言特性的人都知道，本身須要的特性，在任何語言裏面必定有對應的表達方式。若是沒有直接的方式表達，那麼必定有某種「繞過方式」。若是有直接的表達方式，那麼它只是語法稍微有所不一樣而已。因此，他是帶着問題找特性，就像查字典同樣，而不是被淹沒於大部頭的手冊裏面，昏昏欲睡一個月纔開始寫代碼。

掌握了通用的語言特性，剩下的就只剩某些語言「特有」的特性了。研究語言的人都知道，要設計出新的，好的，無害的特性，是很是困難的。因此通常說來，一種好的語言，它所特有的新特性，終究不會超過一兩種。若是有個語言號稱本身有超過 5 種新特性，那你就得當心了，由於它們帶來的和可能不是優點，而是災難！

一樣的道理，最好的語言研究者，每每不是某種語言的設計者，而是某種關鍵語言特性的設計者（或者支持者）。舉個例子，著名的計算機科學家 Dijkstra 就是「遞歸」的強烈支持者。如今的語言裏面都有遞歸，然而你可能不知道，早期的程序語言是不支持遞歸的。直到 Dijkstra 強烈要求 Algol 60 委員會加入對遞歸的支持，這個局面才改變了。Tony Hoare 也是語言特性設計者。他設計了幾個重要的語言特性，卻沒有設計過任何語言。另外你們不要忘了，有個語言專家叫王垠，他是早期 union type 的支持者和實現者，也是 checked exception 特性的支持者，他在本身的博文裏指出了 checked exception 和 union type 之間的關係 :P

不少人盲目的崇拜語言設計者，只要聽到有人設計（或者美其民曰「發明」）了一個語言，就熱血沸騰，佩服的五體投地。他們卻沒有理解，其實全部的程序語言，不過是像 Dell，聯想同樣的「組裝機」。語言特性的設計者，纔是像 Intel，AMD，ARM，Qualcomm 那樣核心技術的創造者。

合理的入門語言

因此初學者要想事半功倍，就應該從一種「合理」的，沒有明顯嚴重問題的語言出發，掌握最關鍵的語言特性，而後由此把這些概念應用到其它語言。哪些是合理的入門語言呢？我我的以爲這些語言均可以用來入門：

• Scheme
• C
• Java
• Python
• JavaScript

那麼相比之下，我不推薦用哪些語言入門呢？

• Shell
• PowerShell
• AWK
• Perl
• PHP
• Basic
• Go

總的說來，你不該該使用所謂「腳本語言」做爲入門語言，特別是那些源於早期 Unix 系統的腳本語言工具。PowerShell 雖然比 Unix 的 Shell 有所進步，然而它仍然沒有擺脫腳本語言的根本問題——他們的設計者不知道他們本身在幹什麼 :P

採用腳本語言學編程，一個很嚴重的問題就是使得學習者抓不住關鍵。腳本語言每每把一些系統工具性質的東西（好比正則表達式，Web 概念）加入到語法裏面，致使初學者爲它們浪費太多時間，卻沒有理解編程最關鍵的概念：變量，函數，遞歸，類型……

不推薦 Go 語言的緣由相似，雖然 Go 語言不算腳本語言，然而他的設計者顯然不明白本身在幹什麼。因此使用 Go 語言來學編程，你不能專一於最關鍵，最好的語言特性。

掌握關鍵語言特性，忽略次要特性

爲了達到我以前提到的融會貫通，一通百通的效果，初學者應該專一於語言裏面最關鍵的特性，而不是被次要的特性分心。

舉個誇張點的例子。我發現不少編程培訓班和野雞大學的編程入門課，每每一來就教學生如何使用 printf 打印「Hello World！」，進而要他們記憶 printf 的各類「格式字符」的意義，要他們實現各類複雜格式的打印輸出，甚至要求打印到文本文件裏，而後再讀出來……

但是卻不知，這種輸出輸入操做其實根本不算是語言的一部分，並且對於掌握編程的核心概念來講，都是次要的。有些人的 Java 課程進行了好幾個星期，竟然還在佈置各類 printf 的做業。學生寫出幾百行的 printf，卻不理解變量和函數是什麼，甚至連算術語句和循環語句都不知道怎麼用！這就是爲何不少初學者感受編程很難，我連 %d，%f，%.2f 的含義都記不住，還怎麼學編程！

然而這些野雞大學的「教授」頭銜是如此的洗腦，以致於被他們教過的學生（好比我女友）到我這裏請教，竟然罵我淨教一些沒用的東西，學了連 printf 的做業都無法完成 :P 你別跟我講 for 循環，函數什麼的了…… 可不能夠等幾個月，等我背熟了 printf 的用法再學那些啊？

因此你就發現一旦被差勁的老師教過，這個程序員基本就毀了。就算遇到好的老師，他們也很難糾正過來。

固然這是一個誇張的例子，由於 printf 根本不算是語言特性，但這個例子從一樣的角度說明了次要膚淺的語言特性帶來的問題。

這裏舉一些次要語言特性的例子：

• C 語言的語句塊，若是裏面只有一條語句，能夠不打花括號。
• Go 語言的函數參數類型若是同樣能夠合併在一塊兒寫，好比 func foo(s string, x, y, z int, c bool) { ... }
• Perl 把正則表達式做爲語言的一種特殊語法
• JavaScript 語句能夠在某些時候省略句尾的分號
• Haskell 和 ML 等語言的 currying

本身動手實現語言特性

在基本學會了各類語言特性，能用它們來寫代碼以後，下一步的進階就是去實現它們。只有實現了各類語言特性，你才能徹底地擁有它們，成爲它們的主人。不然你就只是它們的使用者，你會被語言的設計者牽着鼻子走。

有個大師說得好，徹底理解一種語言最好的方法就是本身動手實現它，也就是本身寫一個解釋器來實現它的語義。但我以爲這句話應該稍微修改一下：徹底理解一種「語言特性」最好的方法就是本身親自實現它。

注意我在這裏把「語言」改成了「語言特性」。你並不須要實現整個語言來達到這個目的，由於咱們最終使用的是語言特性。只要你本身實現了一種語言特性，你就能理解這個特性在任何語言裏的實現方式和用法。

舉個例子，學習 SICP 的時候，你們都會親自用 Scheme 實現一個面向對象系統。用 Scheme 實現的面向對象系統，跟 Java，C++，Python 之類的語言語法相去甚遠，然而它卻能幫助你理解任何這些 OOP 語言裏面的「面向對象」這一律念，它甚至能幫助你理解各類面向對象實現的差別。

這種效果是你直接學習 OOP 語言得不到的，由於在學習 Java，C++，Python 之類語言的時候，你只是一個用戶，而用 Scheme 本身動手實現了 OO 系統以後，你成爲了一個創造者。

相似的特性還包括類型推導，類型檢查，惰性求值，如此等等。我實現過幾乎全部的語言特性，因此任何語言在個人面前，都是能夠被任意拆卸組裝的玩具，而再也不是凌駕於我之上的神聖。

總結

寫了這麼多，重要的話重複三遍：語言特性，語言特性，語言特性，語言特性！無論是初學者仍是資深程序員，應該專一於語言特性，而不是糾結於整個的「語言品牌」。只有這樣才能達到融會貫通，拿起任何語言幾乎當即就會用，而且寫出高質量的代碼。