動靜之間，不變的本質

??????? ——我的程序語言實踐

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引子
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源于SD2.0大會的召開，以及拙作《JavaScript語言精髓與編程實踐》一書的出版在即，CSDN、博文視點以及《程序員》的編輯都希望我寫一點關于語言的東西。我已經為這個問題苦惱了很久，因為我不知道可以說什么，既可以與先行者有別，又可以使后來者為鑒。

這下便借用《程序設計語言實踐》一書的書名，講講我的經歷吧。

從動態語言到靜態語言
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我所學的第一門語言其實是數據庫編程語言DBASE，參加的是學校的一個暑期的關于微機操作的培訓——程序設計語言只是其中很小的一部分，我們得從鍵盤鍵位之類的開始學起。就這樣，我也只學了十天。這是在1994年，當時用的是DBASE III。DBASE是解釋執行的、弱類型的一種語言，我用它寫過數據庫的前置的口令檢測程序。很快我就換成了BASIC，換這門語言的原因是當時要參加省賽區的一個競賽，我用了一個月略多的時間來學習它就參賽了，結果是第二名。在后來的學習中，我用BASIC寫過內存處理、端口處理程序。到了1997年的時候，我的一個朋友的畢業設計要用BASIC來寫，當時我已經丟下BASIC兩年了，但還是用了一晚的時間完成了一個考試管理系統，包括班級、學科管理、成績管理和檔案管理（含磁盤檢測以上報檔案）。當時我用了一個名為Turbo Basic的東東，是Borland做的最后一款BASIC語言的工具，據內幕說是因為與微軟存在協議，后來Borland再也沒出過這一語言的工具。

(*) 順便補充一點，那個微機培訓的課程是一個月，而我當時對文學感興趣，因為要去北京參加一個筆會而只學了十天。我對文學的興趣持續到1999年，在2000年的時候，一篇早期的文學作品拿了網易首屆網絡文學大屆的散文金獎（這個大賽也只辦了一屆，哈哈）。而對文字的喜好則持續到現在，成了我寫書作文的根基與動力。

在DOS時代還有一種可編程的批處理（當然現在在Windows系統中也有，只是用的人實在不多了），我曾經用它與BASIC和匯編結合起來，寫過系統加鎖程序。這些大概都是在1996年之前的事了。

我學習編譯型語言的時間晚于解釋型的，最初是在1995年初開始自學《數據結構》一書，那一版的書就是用PASCAL語法來講的，而我學算法語言晚于學《數據結構》，所以當時并不會PASCAL，也不可能在當時的BASIC中理解這些復雜的數據結構。因此我又買來Pascal語言入門教材自學，然而題不對板，數據結構中用的與我這本書所講的，以及我能用的Pascal編譯器三者全不靠譜，而那時候我還在死學死用的層次上，學了半年而無有小成。

然而《數據結構》卻沒有耽擱，對這門學科的學習成了我這么多年來理解編程的基礎。再后來，我又開始自學匯編語言、算法語言（Pascal）和操作系統原理，到了1996年初，我基本上已經完成了對語言和系統的自學。這個時候，我的語言選擇已經從Basic轉到了Pascal。

換言之，我從動態語言走到了靜態語言。不過這樣說，我可能被立即反問：它們是動態語言嗎？我慎之又慎的思考之后的回答，仍然“是”。前面提到的DBASE、BASIC和批處理其實都有動態語言的特征——盡管這在我學習它們時是不知的。

回歸動態－從Delphi到JavaScript
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知道我的朋友很多是因為Delphi以及我所寫的《Delphi源代碼分析》一書。我從1996年開始做一些商業產品的代碼，一直到2003年都是使用的Pascal/Delphi系列語言，以及一些匯編語言。我從傳統過程式開發轉變到面向對象開發，用了非常長的時間——超過兩年。直到2003年的早些時候，我終于停下忙忙碌碌的、無止盡的代碼書寫，問了自己一個問題：Delphi是怎么回事？

為了給自己解答這個問題，我辭掉所有的工作，靜下心來研究這門語言。準確地說，是研究靜態語言的語法、語義以及面向操作系統的編譯與二進制文件生成。《Delphi源代碼分析》這本書講的就樣的一些內容：語言的基本要素、操作系統對語言的要求、語言的實現等等。只不過我是通過對Delphi的源代碼的分析來展現這些罷了。

用了一年的時間，我終于看明白語言在“結構”方面的真相：所有的語言效果、語法以及二進制的執行能力，原來不過是操作系統理解的一堆“可執行和可存取的數據結構”。“編譯”這一過程，無非是把這些細節隱藏起來，讓程序員以為自己在寫一種非常高級的、邏輯的、有趣的代碼，而忽視掉背后的本質部分：靜態的數據與指令。

如同我此前對于Pascal/Delphi的盲目一樣，我學用JavaScript之初也是盲目的。我選擇JavaScript的唯一原因，只是因為我在Web上開發時找不到第二種可以通用的語言（如果當時我能選擇一種類pascal語法的語言，我一定會錯失學習JavaScript的良機）。

我從1998年開始使用JavaScript，這離這門語言被創生出來不過三年時間——以語言的歷史而言，這算得上是“追新”了。在最初我無非是把它當成一種腳本化的過程式語言，以及用來響應網頁里的OnXXXX事件的一些代碼。但在一兩年之后，在我深受Delphi中的面向對象編程思想的影響之后，我發現JavaScript令我不堪忍受：它畢竟不是一門具有完整的對象特性的語言。于是我開始試圖實現JSOOP：JavaScript的面向對象編程。

這一設想以及一些實踐開始于2002年，但直到2004年初我才真正著手實施這個計劃，到了2005年末這個項目延伸為現在的Qomo(Qomolangma OpenProject)。而我另一方面的計劃——自2005年初開始寫的一本名為《B端開發》的書，也終于因為Qomo項目而被放棄，變成了《JavaScript語言精髓與編程實踐》。因為在Qomo開發過程中，我發現討論JavaScript這種語言本身，遠比“在瀏覽器端(B端)開發”更為有趣。盡管，在這其間我還用過PHP、Java與C#等等，不過相對于后面要討論的內容來說，這些已經不重要了。

因為我對編程的理解，終于從Delphi走回JavaScript，從靜態回歸到動態。

JavaScript語言的基本特性
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到底JavaScript是怎樣的、以及為什么會吸引我呢？如今我之視見，JavaScript語言包括了四個方面的語言特性：過程式語言、面向對象語言、函數式語言和動態語言。具有過程式特性，是它入門容易的原因；面向對象特性則使它符合主流的程序設計思想；函數式是JavaScript語言的根基，而動態語言則是它的外在表現，以及強大到難于駕馭的根源。

前些時候在北京參與CSDN大會時，與一個老朋友談到JavaScript，他說：JavaScript具有幾乎所有主要語言形式的原子要素。我覺得，這個“語言原子”的概念就提得很好。的確，JavaScript在上述四個方面都表現平平，但每個方面都抓住了相應語言范型的精髓。不但如此，JavaScript還使用了一個最簡而又最合理的方式來組織各種語言特性。僅以“動態”而論，《JavaScript語言精髓與編程實踐》講述了JavaScript所包括的四個方面的動態性質：
?－ 動態執行
?－ 動態類型
?－ 重寫
?－ 實現動態環境的基礎數據結構
源于本文篇幅，對于更深層面的問題便不討論了，這里僅討論一下靜態執行與動態執行的某些本質上的差異。舉個例子來說，下面的代碼：
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obj.aMethod(x,y,z);
－－－－－－
這顯然是一個對象方法調用。但對象方法是如何實現的呢？在靜態語言中，因為有編譯過程，所以我們把一個結構放在內存里，并使得它
? － 擁有一個對象實例指針指向obj，
? － 擁有一個對象方法指針指向aMethod()在代碼區的地址，
? － 在有效代碼的前后加入處理x,y,z這些參數的代碼（例如入棧與清棧）。
在執行時，我們將obj與aMethod交給執行系統，并傳入指定參數（的序列），然后就可以按照既已編譯的規則來執行了。

然而在JavaScript中，由于它是一個動態語言，因此編譯的結果只是一個表達執行過程的語法樹。這個語法樹被存儲為一個二叉樹形式的數據結構。更細節的說，二叉樹的Root/Left/Right三個節點分別表示運算符、運算元1、運算元2。以較為復雜的三元運算符“?:”來說，下面表達式：
－－－－－－
isTrue ? expr1 : expr2
－－－－－－
就被表達為
??????? root(?)
???????? /?? /?
left(isTrue)? right(:)
?????????????? /? /
?????? left(expr1) right(expr2) ——學過數據結構的開發者一定對此不會陌生，因此我就不細講實現和使用這個結構的過程了（其實三元表達式不能描述為這個結構，但這里只為了說明問題，請不要去追究它。）。不過這一結構也顯然地可以陳述為一個lisp/scheme表達式。同樣的道理，一個對象方法的過程亦是如此，用這樣的方法來表達上面的“對象方法調用”，就可以用lisp/scheme方法來陳述：
－－－－－－
((. obj aMethod) x y z)
－－－－－－
正是這個細節，表明在JavaSctipt中所謂的“對象方法調用”，其本質上是函數式語言中的一個運算式。因其是一個運算式，所以能動態地（作為語法樹的一部分）解釋執行。

同樣的方法，可以解構所有在JavaScript有關執行系統（語句、表達式、函數等）的問題，基本上都可以歸結到函數式這個范圍內。換而言之：函數式這個“原子”為JavaScript提供了執行和動態執行能力。

再往后，我考察了JavaScript在數據結構層面上的實現。這方面最精當（而又平凡）的解釋是前兩天在微軟架構師有關語言的討論中做出的：JavaScript的對象其實是“屬性包”。不過，更專業而難解的詞匯是“關聯數組”。JavaScript使用關聯數組作為動態化類型的基礎，而靜態的值類型僅包括布爾、數值、字符串類型（字符串兼具值與引用兩方面特性）和undefined四種。當所有的類型被歸結到這里時，就可以發現“動態”的另一層含義與”引用“結合了起來：
? － 所謂引用，不過是動態地找到值的一種手段
另一方面，對運算系統的考察，也會被歸結到這里：
? － 所謂運算，本質是針對值的運算

舉個實例來說，例如：
－－－－－－
aWindow.width = obj.aMethod(x,y,z);
－－－－－－
其中".width”運算的目的是找到一個值類型的屬性；“.aMethod()”的目的是找到一個函數并調用它，然后返回某個值；“＝”運算則將某值傳入某個存值的屬性。

所以，根源上來說，JavaScript中的所有運算都是圍繞“如何得到和使用值（類型）數據”來的。對此更深入的推論是：所有的計算系統都是圍繞這一根本目的來的。

在寫《JavaScript語言精髓與編程實踐》的過程中，我一次又一次地回顧了我對Delphi的所有理解，拋開那些將語法樹靜態化到內存結構和磁盤文件結構的過程，我看到：所有靜態與動態語言，在本義上所追求的，無非是算法與結構的平衡——即先滿足算法實現一致性，還是先滿足結構實現一致性的問題。

在這十余年之中，我從動態開始，深入靜態又回歸動態，最終我來到了原點：程序＝算法＋結構。

學兩種語言
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在《程序設計語言實踐》中對“語言”有一個分類法，將語言分類為“說明式”與“命令式”兩種。Delphi以及C、C++、Java、C#等都被分為“命令式”語言范型的范疇；“函數式”語言則是“說明式”范型中的一種。我如今回顧我對語言的學習，其實十年也就學會了兩門語言：一門是命令式的，一門是說明式的。當然從語言的實現方式來看，一門是靜態的，一門是動態的。

這便是我程序員生涯的全部了。

我畢竟不是計算機科學的研究者，而只是其應用的實踐者，因而我從一開始就缺乏對“程序”的某些科學的或學術層面上的認識是很正常的。也許有些人認為一開始程序便是如此，或者一門語言就應當是這樣構成和實現的，那么可能他是從計算機科學走向應用，故而比我了解得多些。而我，大概在十年前學習編程，以及在后來很多年的實踐中，僅被要求“寫出代碼”，而從未被要求了解“什么是語言”。所以我才會后知后覺，才會在很長的時間里迷失于那些精細的、溝壑縱橫的語言表面而不自知。然而一如我現在所見到，與我曾相同地行進于那些溝壑的朋友，仍然在持續地迷惑著、盲目著，全然無覺于溝壑之外的瑰麗與宏偉。

前些天寫過一篇BLOG，是推薦那篇“十年學會編程”的。那篇文章道出了我在十年編程實踐之后，對程序語言的最深刻的感概。我們學習語言其實不必太多，深入一兩種就可以了。如果在一種類型的語言上翻來覆去，例如學C、Delphi、Java、C#……無非是求生存、討生活，或者用以裝點個人簡歷，于編程能力上提高是不大的。更多的人，因為面臨太多的語言選擇而淺嘗轍止，多年之后仍遠離程序根本，成為書寫代碼的機器，把書寫代碼的行數、程序個數或編程年限作為簡歷中最顯要的部分。這在明眼人看來，無過是熟練的磚頭工而已。

《大道至簡》中說“如今我已經不再專注于語言”。其實在說完這句話之后，我就已經開始了對JavaScript的深入研究。在如此深入地研究一種語言，進而與另一種全然有別的語言比較補充之后，我對“程序＝算法＋結構”有了更深刻的理解與認識——盡管這句名言從來未因我的認識而變化過，從來未因說明與命令的編程方式而變化過，也從來未因動態與靜態的實現方法而變化過。

動靜之間，不變的是本質。我之所以寫這篇文字，并非想說明這種本質是什么亦或如何得到，只是期望讀者能在匆忙的行走中，時而停下了腳步，遠遠地觀望一下目標罷了。

而我，此時刻，正在做一個駐足觀望的路人甲。?

from:?http://blog.csdn.net/aimingoo/article/details/1861213

總結

以上是生活随笔為你收集整理的我的程序语言实践的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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