華山論劍 — 未來軟件開發的語言和工具

編程語言及開發工具的發展史
　　第一代編程語言：機器語言。一種很古老的語言。對象很簡單就是“0”和“1”。相對應的編程工具是紙帶和打孔器。因為計算機多為8位，16位，32位和64位，每次處理一個字節。原理也很簡單，1的位就打孔，0的位保留。利用光學原理，遮光為0，透光為1。根據定義位置取得指令和操作數。這種語言比較古老，這里不做表述。
　　第二代編程語言：匯編語言。和機器語言一樣，也是面向機器的語言，利用計算機所有硬件特性并能直接控制硬件的語言。優點是可以直接操作計算機硬件，速度快。缺點則是太難理解，所以除非本人所寫，且不好維護。不過這里寫出的程序是半成品，需要手動匯編成目標文件再連接成中間文件，最后才能生成可執行文件。
　　第三代編程語言：面向過程的編程語言。剛剛問世時叫高級語言，意思為比更接近人的語言。Basic，Fortran ，Cobol ，C，Pascal 等等真正叫做高級語言的原因是它們已有屬于自己的編譯系統、開發包等，要執行必須通過編譯器才行。相比于機器語言和匯編語言，這次是以人類邏輯思維角度出發設計的計算機語言，抽象程度大大提高，模塊化思想的引入使得程序更加清晰。可它的缺點是非常難講述，因為它就是基于面向過程的思想創建，所以自然不具備面向對象的特點。
　　第四代編程語言：面向對象的編程語言。這就是當前主流的開發語言。如C++、Java等。它的幾個特點為：（1）封裝性，是基于安全考慮。（2）繼承性，是基于擴展處理。（3）多態性，更多考慮到靈活性和重用性。第四代語言的開發工具種類豐富。MicroSoft公司的VS系列有多種VC—C++,VB—Basic,VJ—Java,VF—FoxBase，還有基于DotNet平臺的C#（最新VS2010還推出F#）等等。如日中天的Java開發工具也很多，下文將根據軟件開發未來的發展趨勢談到相關的一部分。
　　以上是四代的編程語言簡述，對于第五代編程語言，有很多人提出想法，不過到目前為止還沒有任何一個方案能脫穎而出，笑傲群雄。

主流編程語言及工具主要涉及的領域
　　到今天，機器語言早已絕跡于江湖，成為古老的傳說。匯編語言和C語言基本統治操作系統內核、工業控制、實時系統等領域。近些年在世面上較火的Linux系統下主要用的就是C語言，C++不僅支持面向對象的編程，也支持面向過程的結構程序設計。
　　目前在通信、網絡、圖形、圖像、多媒體平臺等領域優勢比較明顯。在這些領域通常都有很高的性能要求，C++有較高執行效率（匯編和C的執行效率更高但實在難以實現），再加上開發商在開發包方面的重點“照顧”，而使其它語言在算法精度較高的編程方面不能望其項背。
　　曾經有句非常經典的老話：“真正的程序員用VC，聰明的程序員用Delphi。”粗略一看好像這句話有問題，VC是編程工具，而Delphi是編程語言，其實不然。在Delphi1到Delphi7是用Object Pascal語言，到Delphi8以后才改叫Delphi語言，這與平時聽到人們講“我會VC”完全是兩回事。VC是編程工具，斧頭是伐木工具，如果你因為會伐木就說，“我會斧頭”就貽笑大方了，正常的說法應該是“我會用VC”。delphi當初雖是Borland公司研發，但在Windows（上的大多數）編程方面，比VS（包括VC）更容易上手，與WinAPI連接更緊密，（使用者）更容易實現預定的目標，而且更容易做更漂亮的界面。
　　現在大名鼎鼎的QQ最初就是delphi開發，2001年后才逐漸改為VC開發，常用的迅雷也有很多是delphi的版本。簡而言之，05年以前凡是VC做到的，delphi同樣能做得到（甚至更好），隨著Borland公司希望把更多精力投入在新看好的應用程序生命周期管理(ALM)業務上，
Delphi（目前的編程工具屬于IDE業務）的傳奇之路也走到盡頭。95年以后互聯網的大躍進，B/S結構越來越受到人們的推寵。APS，PHP，Java……一時間各路英豪各顯伸手。

未來編程語言和工具發展趨勢
　　未來編程語言和工具的發展趨勢大至取決于三個方面，第一，未來計算機網絡工作框架及工作模式；第二，當前開發工具對開發語言的支持程度與硬件發展；第三，各種語言的本身的生命力和活力。
　　20年后的計算機網絡，我們都知道將會進入到“云計算”時代。“云計算”是大量的網絡計算機為我們提供計算機所需的各種服務，而非本地計算機。只需一個瀏覽器，甚至不需要操作系統，一切工作都通過網絡來實現。現在“云計算”已經開始試探性進入我們的生活。
　　做為“云計算”的先鋒，可以用到一些在線的工具系統，比如，在線辦公、在線電視、在線翻譯……，其中很多內容都基于“云計算”模式，盡管還不完善，但也初具規模。不完善是因為在線工作的服務器處理能力不夠，網絡帶寬不夠或算法不佳導致的流量分配不合理等，在這里扮演最主要角色的還是服務器的處理能力。現在的高端和大型服務器幾乎都被IBM和SUN公司“壟斷”。SUN是Java之父，對Java呵護倍至，而IBM更是用一半的力量把其相所有關代碼用Java重新編寫，并且用另一半的力量在推廣Java。不要懷疑Java的開發前景，Java在未來必定是與大型服務器貼合的最緊密、兼容性、有效性最好的語言，Eclipse也將成最火的編程工具。（其實現在Java已經在各種編程語言使用量中排名第一，最近10年中更是9年排名榜首，僅2005年一次失手屈居第二）。
　　Java統治互聯網是必然趨勢，但Python在未來（桌面程序）扮演重要角色也絕對不能說成是意外。Python具有非常簡捷而清晰的語法特點，適合完成各種高層任務，幾乎可以在所有的操作系統中運行。更重要的一點是，Python本身的設計理念 “There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it”，譯成漢語就是對于一個特定的問題，只要有一種明顯、最好（完美）的方法來解決就可以。這個設計理念本身很符合未來開發團隊的胃口。如果（不用Python來編寫）一個軟件工程只有概設，沒有詳設，那最后由工程師寫出來的程序很可能是五花八門個性化實足，就算編程人員有很好的開發素養，編碼風格統一，也不能保證使用的方法相同，這樣程序升級和維護就很受人員限制且效率低下。
　　但如果你使用Python就完全不一樣，Python是一種代表簡單主義思想的語言。閱讀一個良好的Python程序就感覺像是在讀英語一樣，盡管這個英語的要求非常嚴格！Python的這種偽代碼本質是它最大的優點之一，它使你能夠專注于解決問題而不是去搞明白語言本身。Python號稱“膠水語言”他能夠很輕松的把用其他語言制作的各種模塊（尤其是C/C++）輕松地聯結在一起。常見的一種應用情形是，使用python快速生成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面），然后對其中有特別要求的部分，用更合適的語言改寫，比如3D游戲中的圖形渲染模塊速度要求非常高，就可以用C++重寫。Python是最早的（基于互聯網的）在線開發語言，Google在推出在線office之后，就把在線Python推給網友，在Google的背景支持下Python肯定會很有前景。
　　一種編語言能不能廣泛的推廣，很大一部分原因取決于它的開發工具好不好用；一種語言開發的軟件能不能大量使用，則取決于它的開發包支持的夠不夠好。
　　C++曾經的狀元，在92年VC1.0問世開創可視化編程后，98年VC6.0達到巔峰。除了MicroSoft在02年發布基于WinXP的SDK以后，就基本沒有大的動作。VC7，VC8，VC9都只是在編程界面上下的功夫，開發包也沒有太多增加。2006年底Vista上市，可支持相關的開發包直到08年VS2008的SP1補丁包中才發布。最近版的VS2010測試版在09年Win7閃亮登場后，終于千呼萬喚始出來。這次對VC10在開發工具上確實有不少改進，對C++語法也增加不少支持。VC10增加生成調用樹的功能，可以把有層次的調用關系樹型表示出來，使程序人員對邏輯結構更加清晰。VC10新加一機多配顯示器的功能，并配合程序內部即用即生成的功能，在新增的對函數的模糊查找功能，據說還增強智能感知功能，可以高亮引用。
　　C++的優勢在于效率，歸根到底還是因為它是編譯型語言，產生的代碼將有很多工作在寄存器中執行。而Java的是解釋型語言，大多代碼執行都要入棧，因為寄存器是在CPU中，它的訪問速度比內存訪問速度快好幾個數量級。計算（PC）機的芯片大多都是register computer型（如Intel, AMD），所以Java目前的執行速度沒辦法與C++相比。
　　之所以現在的嵌入式領域Java比C++流行，就是因為大多數嵌入式芯片都是stack computer型。那你會問，為什么不都采用register computer型的芯片呢？原因不言自明，為了跨平臺（跨CPU），現在我們用是雙核芯片，但在本機線程都不能跨CPU，何談“云計算”（云計算本質就是分布式計算）。既然高端大型服務器都被IBM和SUN“壟斷”。那CPU的發展又何去何從呢？當C++不再擁有速率優勢的時候，是不是有人會說“廉頗老矣”呢。
　　近年來C++的使用量大大下降，要不是與C語言天然的裙帶關系，要不是開源的程序在支撐門面，恐怕光靠VC，C++早就江河日下。評論一個事物有沒有生命力，就要看它當前的發展程度和未來的發展趨勢。Java是由C++中的一流高手設計出來的語言，天然性的摒棄一些C++中不妥不安全不穩定的機制，反射機制又使Java如虎添翼。Java的開源框架資料隨處可見，WebLogic,TomCat也都開源可尋，可C++的框架卻很少。ACE雖然出名但能拿到源碼嗎？只能配置。經常會有人問可不可以寫個C++版的Hibernate給C++程序員來用，連數據庫也不能跨平臺。每次提到Hibernate，我不僅聯想到風馬牛不相及的詞匯：哈勃定律。哈勃定律是天文學上的定律，是指所有的星系之間有互相遠離的趨勢，而且遠離的速度越來越大，以此來證明宇宙不斷膨脹。Java和C++是不是也像軟件行業中的兩顆行星呢？
　　活力對于任何開發語言來都是永恒的話題，有沒有活力就要看是否與世界上最熱門的技術的緊密聯系，以及有多少人在關心它。Java已經在3G、數字電視等多個領域都有所建樹。Java擁有世界上最多的軟件工程師，看看大街小巷各種軟件培訓的傳單，就能看出來人們對這門開發語言有多么關心。
　　綜上所述，在未來的20年中匯編和C仍然會在操作系統內核、工業控制、實時系統等領域獨樹一職，Java在互聯網上稱王，Python會成為團隊開發新的尊者，C++則在目前涉及領域繼續發揮余熱并與Python成為好伙伴。