相比高人气的Rust、Go，为何 Java、C 在工具层面进展缓慢？

2022 年 Stack Overflow 开发者调查结果已经正式公布。每当这个时候，开发者们都有一肚子的话要吐槽或表扬，开发者 Adam Gordon Bell 也不外如是。Bell 最关注的是最受欢迎和最不招人待见的编程语言。我们先简单看下调查结果：

最受欢迎的高人气编程语言（2022）：

Rust，Typescript，Python，Go，C#，Kotlin，JavaScript

最不受待见的高人气编程语言（2022）：

Ruby，C++，Java，PHP，C

在上一次开发者调查报告时，Bell 提到当人们喜爱一种新的编程语言时，大家或多或少会抱有些许偏见，即认为新语言应该拿来开发新项目、旧语言则用于开发旧项目。但这明显忽略了另一个现实：语言工具本身也在不断改进。因此，Bell 写了一篇文章来论述了自己的观点，并将编程语言被喜欢的原因归结到了工具性发展上。

以 Go 和 Rust 为例，业界关于两者的争论从未停止，但两种语言的开发者工具在体验上非常相似：它们都非常现代，无论是测试、模糊测试、打包还是校验，它们都能提供相应的最佳工具标准包。Bell 认为，Go 和 Rust 跟不受待见榜单中那些语言的最大区别，并不在于语法细节，而是工具选项和生态系统。正是如此，二者才能双双进入最受喜爱语言名单。

Bell 认为，随着时间的推移，编程语言的工具和开发者体验正在改善，但这种改善在新语言中体现得更加明显。总体来说，在创新成果出现之后，新语言会更快采用并加以标准化，最终提供超越老牌语言的效果。随着这类增量的积累，曾经的王牌语言就会显得陈旧而腐朽。

“为什么不能交个朋友？”

网友 “crashorbit ”指出了实际开发中存在的问题。“大多数从事系统工作的人都是短期的承包商，他们不了解问题所在，并且在交付了一个测试不佳的系统后很快就离开了。可能忽略了版本控制、自动化测试、文档更新、发布工程和预期的系统开发生命周期的其余部分。”

crashorbit 表示，中层管理者不懂系统工程，高级管理人员更感兴趣的是“完成”事情，而不是拥有可持续的系统工程实践。“坦率地说，我们很难区分一个设计良好的信息系统和一个基本可以工作但‘大风一吹’就会失败的系统。”

每年从事“软件工作”的人数都以几个百分点的速度增长。他们中的大多数人在非常垂直的环境中工作，经常在自己的桌面上编写电子表格或杂乱无章的应用程序。一些人编写的“脚本”只是做简单的事情。或者使用他们不理解的“机器学习”工具产生具有误导性的结果。

“我们以这种方式创造即时遗产。没有模块化、没有修订控制、没有部署策略，也没有灾难恢复计划。开发人员早已不在，更不用说系统工程师了。这就是我所说的‘传统阻力’的意思，这就是这个行业如此缓慢的原因。” crashorbit 表示。

开发者“fuddlesworth”表示自己所在的公司就已经被 React 16 “困住”，因为整个公司的核心 UI 组件都在使用 Enzyme 进行测试，一旦转变就要改动成千上万个测试。“我们不能再根据 React 来更新任何组件了，所以没有 bug 修复、新特性、性能改进等等。”

开发者“alexiooo98”则认为，更好的工具当然非常受欢迎，但仅凭这个并不能完全解释为什么有些语言受到喜爱，而有些则令人恐惧。比如，（现代）PHP 有很好的工具，但令人恐惧。Python 的包管理器环境非常混乱，然而 Python 很受欢迎。

下面是 Bell 文中关于编程语言发展差异的详细描述，我们进行了翻译并做了不改变原意的些许修改。请注意，下文中提到的创新跟语言的语法或语义无关。

我不确定这到底是好事还是坏事，但扩展标准库确实让开发者无需安装任何第三方库，就能直接享受到 PHP、Python 和 Go 的大量现成功能。它们大部分都带有 json、http 客户端和服务器，甚至包括数据库访问机制。

——Amir Saeid

所谓标准库，就是语言所附带的常用内容库。C 有 libc、C++ 有 libcpp，但与如今常见的内置“电池”标准库相比，前面二位的库规模实在小得可怜。

我有点记不清了，但 1991 年诞生的 Python 似乎是第一种真正拥有广泛标准库的编程语言。Java 1.0（1996 年）也附带一个扩展标准库（Java Class 库），随后引发其他语言纷纷效仿。

这种无需自行构建、又不必接触第三方依赖项的便捷工具交付方式，实在是全世界开发者的一大福音。

大部分现代语言（不包括 JavaScript ）现在都附带丰富的标准库。不过，Go 对标准库的强调仍然无人能及，它承诺向下兼容，而且非常关注性能和完善的具体实现。正因为如此，Go 开发者对标准库的依赖性远超其他社区，对标准库也普遍更为重视。

就在标准库成形的同时，万维网也开始迅速腾飞。事实证明，互联网确实是一套出色的协作平台。

如果我们的需求无法在标准库中得到满足、必须自行构建新功能，该怎么做？Perl 通过 CPAN 推广了全球工具包集合的概念，一切就从那时起彻底改变。公平地讲，任何用过 CPAN 并为它做出贡献的朋友，都能感受到它改变游戏规则的重大意义。

CPAN 于 1995 年推出（基于 CTAN），并于 2003 年达到顶峰。它的出现为使用软件完成工作的人们开辟出一条新的路径，就是将第三方组件拼接起来。现在，很多现代开发项目都会遵循这种模式。

从 2003 年开始，之后诞生的常用编程语言几乎全部附带某种第三方工具包库。这股风潮的缔造者就是 CPAN，它告诉全世界：“真正的”编程语言，必须要有第三方工具包管理策略。

说到这里，有朋友可能会问，既然 CPAN 让 Perl 变得更好、也让后来的新语言都接受了第三方工具包管理器这个概念，那为什么之前的语言就没想着亡羊补牢、加上包管理器呢？

其实他们有想过，但语言的发展一旦经过特定阶段，之后再想达成一致意见似乎变得越来越难。我不知道为什么会这样，可能大多数人不喜欢做改变？

反正只要编程语言的习惯表达、基本模式和技术社区一旦建立，就很难再回头调整了。正是因为这个，所以 JavaScript 有 NPC、Rust 有 crates，而 C++ 却自己独占 dds、cpm、conan、pacm、spakc、buckaroo、hunter 和 vcpkg。就是因为达不成普遍共识，所以 C++ 这边才冒出了八种工具包管理器。

但标准库的向后移植倒是比较顺利，C++ 成功把一部分 STL 招至麾下，虽迟但到底完成了标准库的添加。所以说，老语言也可以搭载工具创新，只是难度会更大一些。

总之，在 CPAN 之后，强大的标准库已经能帮助开发者完成大部分任务。另外，易于使用且接受直接贡献的第三方工具包库也成了标配。没有这两样，语言将毫无生命力。

有了第三方工具包，接下来就是用简单的方式把它们记录下来。我遇到的最早文档版本就是 Javadoc。它让我能更轻松地在 Java Class 中找到自己需要的内容：只需在 Web 上的 Javadocs 中单击即可。之后，我们可以把 Javadoc 和 IDE 集成结合起来，快速使用自己之前从未见过的代码。由此，探索性编码成为了可能。

如今，Java 的 Javadocs 已经不再是业界标杆。Go 有 godoc，Julia 有 Documeter.jl，就连 hackage 也有很好的工具包文档。但纵观天下，最强的文档工具还要数 Rust 的 docs.rs。

我看到的一项改进是，J2EE 和 Web 服务器的标准化，成就了我们今天赖以生存的计算基础。Java 与 JVM 虽然做出开创，但我觉得它们并没得到充分的认可。在 Java 普及之后，开发平台与部署平台真正实现了互不干扰。如今每个人都习惯了这样的优势，但在 20 年前，这绝对是场革命性的颠覆。

——Cédric Beust

Java 和 JVM 确实推动了跨平台开发的一路前行。开发环境不再需要跟生产环境紧密匹配。使用 JVM，我们可以将内容编译成 JAR，并随意运行在任何安装有 Java 虚拟机的环境当中。

后来的虚拟化和容器化进一步拓宽了随处运行的道路，但 Java 确实是第一种支持这类随处运行工作流的主要编程语言。

Java 方法当然不是完美的，首先就是 JIT 代码的启动速度很慢，另外是无法轻松调用非 Java 编写的代码。GraalVM 声称能够解决这些问题，但目前的主流趋势仍然是提前交叉编译。只要不包含 C 或 libc 依赖项，Rust 和 Go 就都能轻松实现随处运行。

但目前随处运行中的最强者似乎要数 Zig，它不仅能够轻松完成 Zig 程序的交叉编译，还能兼容由 Clang 或 GCC 构建的任何代码。

有语言就有编译器，其中提供大量标记可用于灵活调用，但使用过程也是相当麻烦。所以出现了 Make 和 AUtotools 这类工具。而后来的第三方工具包生态系统，又让复杂度提升了一个量级。为了解决问题，出现了 Maven 和 pip。但与之对应，我们又遇上了编译器或运行时版本不统一的问题，于是不同的程序就需要匹配不同的工具包版本。Python 给出了自己的解决方案，就是 pipenv、妙手 ualenv 以及 conda 之类我压根理解不了的东西。

所有这一切让复杂度继续提升，导致新用户几乎跟不上节奏。因此，新的语言开始尝试把这些一切集中管理起来，简化开发流程。

我想说，工具包管理和 LSP 是我编程职业生涯中见证过的，真正改变游戏规则的两大重要因素。

——Ganesh Sittampalam

就像内置“电池”标准库扩展了语言的定义一样，现代工具包管理器也大大提高了开发者对于体验的预期。这种扩展的优势在于易上手、开发体验更好，缺点就是软件的打包、发布和构建会带来相应成本。语言作者需要在工具中投入大量时间来解决这些问题。

我认为 cargo 的一大核心优势，在于它与语言相伴而生。而以往的主动构建工具往往缺乏与整个平台的全面集成。 

——Robert Masen

工具包管理器正在迅速发展。所以只要舍得投入工程时间，我们就能显著改善自己语言的上手和日常使用体验。于是，新项目在这方面的投入与日俱增。

Rust 的 cargo 和 rustup 文档在体量上已经基本看齐 rust book，而且就这还不足以涵盖所有 cargo 插件。无论是轻松切换语言的编译器版本、快速运行测试、执行代码覆盖与性能测试、获取供应商代码、生成说明文档、校验代码还是修复校验问题，这些以往存在于语言生态系统中的独立工具，如今都成为 Rust 中的开箱即用功能。Go 的情况也差不多。可以想见，后续出现的新语言要想百尺竿头更进一步，需要付出多少努力。

代码格式化器早在 gofmt 之前就已经出现，就如同 CPAN 之前就已经出现了第三方工具包，但这一切的最终成熟需要等待一场颠覆社区标准的深刻变革。

例如，在 Go 之前出现的任何语言，都不可能像 Go 那样实现几乎 100% 的样式一致性。这是因为之前的语言必须兼容原有代码，而 gofmt 则强制执行单一样式，且不提供任何调整选项。Go 之后的语言当然也就站在巨人的肩膀上，于是 Rust（rustfmt）和 Zig（zig fmt）同样采用强大的默认代码风格与随附的代码格式化器，并由此建立起开发者体验优势。

其实可以聊的还有很多，包括运行时改进，其基本相当于对语言的直接改进。IDE、LSP、模糊支持和重构工具等，则把侧重点放在了开发者这一边。但受篇幅所限，我们不可能无限延伸下去。

也有一些在语言创造者眼中必将改变世界的成果，最终从未得到广泛采用，或者只在某个特定领域拥有影响力。很明显，Jupyter notebook 与 REPL 就是典型。它们在某些应用领域特别关键，但在其他领域却毫无知名度。Smalltalk 基于图像的方法和 Mathematica/Wolfram 语言的语言集成数据虽然极具特色，但也更加小众。

能帮助开发者顺利完成工作的工具，已经是编程语言可用性中的重要组成部分。而工具本身也在持续变化，标准不断提高。

整个过程基本就是：在出现新的开发者创新工具时，比较年轻的编程语言更有机会将成果融入自身生态系统，由此形成增量优势。随着时间推移，这些增量优势会推动开发者体验迎来质变。

于是乎，较新的语言可以用更明确、更精准的方法解决问题，而旧有语言则面临大量相互矛盾的方法、甚至完全没有可行的解决路线。所以，开发者们才会普遍认为，传统编程语言工具发展进度缓慢。

原文链接：

https://earthly.dev/blog/programming-language-improvements/

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