【CSDN 編者按】“如果我們把人類文明想象成汽車的話,，那么軟件開發(fā)行業(yè)就相當于汽車的引擎,，編程語言就像引擎的燃料?！弊鳛橐幻_發(fā)者,，需跟隨技術潮流的發(fā)展來學習新技術。2020年,，你有計劃新學一門編程語言嗎,？

本文作者從一名架構師的角度，詳細分析了7種現(xiàn)代編程語言的優(yōu)點與功能,，你對哪門語言最感興趣呢,？

以下為譯文：

如果我們把人類文明想象成汽車的話,，那么軟件開發(fā)行業(yè)就相當于汽車的引擎,，而編程語言就像引擎的燃料。作為一名開發(fā)者,，今年你應該學習哪種編程語言呢,？

學習一種新的編程語言無疑是時間、精力和智力上的巨大投資， 但是學習一種新的編程語言可以提升你的軟件開發(fā)技術力,，促進你的職業(yè)發(fā)展,。

在這里，我將獻上一份現(xiàn)代編程語言的列表,，這些語言不僅有助于提高你的生產(chǎn)力,，而且還可以促進你的職業(yè)發(fā)展，并讓你成長為更優(yōu)秀的開發(fā)人員,。這份列表還涵蓋了非常廣泛的領域：系統(tǒng)編程,、應用程序開發(fā)、Web開發(fā),、科學計算等,。

什么是現(xiàn)代編程語言,？

“現(xiàn)代編程語言”這個說法本身就很含糊,。許多人認為Python和JavaScript等語言是現(xiàn)代編程語言，還認為Java是一種古老的編程語言,。實際上,，這幾種語言大約在同一時間出現(xiàn)：1995年。

大多數(shù)主流編程語言是上個世紀開發(fā)的：七十年代（如C）,、八十年代（如C ++）,、九十年代（如Java、Python,、JavaScript）,。這些語言在設計上并沒有考慮現(xiàn)代軟件開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)：多核CPU、GPU,、快速的互聯(lián)網(wǎng),、移動設備、容器和云等,。盡管許多語言中的許多功能都已進行一些改進,，如并發(fā)等，而且在不斷調(diào)整自己以適應時代,，但它們依然保留了向后兼容性，無法拋棄那些過時的舊功能,。

在這方面,，Python就做得很好（某種意義上也未必是好事），Python 2和Python 3兩者之間有明確的分界線,。很多語言常常會為解決同一個問題提供十余種的方法,，同時又沒有顧及到開發(fā)人員的感受。根據(jù)StackOverflow的開發(fā)人員調(diào)查，大多數(shù)舊時的主流編程語言在“最可怕的語言”排名都名列前茅：

如果非要在新舊編程語言之間劃個界限的話,，那么應該是2007年6月29日，也就是第一臺iPhone發(fā)行的時候,。在這之后,，編程語言界發(fā)生了很大變化。因此,，在本文的列表中,，我只考慮2007年以后的編程語言。

為什么要學習新語言,？

首先，現(xiàn)代編程語言充分利用現(xiàn)代計算機硬件（多核CPU,、GPU,、TPU）、移動設備,、大量數(shù)據(jù),、高速互聯(lián)網(wǎng)、容器和云的優(yōu)勢,。大多數(shù)現(xiàn)代編程語言會關注開發(fā)人員的體驗,，比如：

• 簡潔明了的代碼（減少樣板代碼）

• 內(nèi)置的并發(fā)支持

• 空指針安全

• 類型推斷

• 簡潔的功能集

• 降低學習難度

• 融合所有編程范例的最佳功能

本文列表的許多編程語言都帶有革命性地變化，并將永久地改變軟件行業(yè),。一些已成為主流編程語言,，還有一些則有望取得突破。因此選擇這些語言作為第二種編程語言是明智的做法,。

Rust

一直以來,，系統(tǒng)編程語言環(huán)境主要由靠近硬件的語言（如C,、C ++等）主導。盡管它們可以完全控制程序和硬件,，但是它們?nèi)狈?nèi)存安全性,。即使它們支持并發(fā)，使用C/C ++編寫并發(fā)程序也很困難,，因為沒有并發(fā)安全性,。還有一些流行的編程語言是解釋性語言，例如Java,、Python,、Haskell,。這些語言具備安全性，但需要龐大的運行時或虛擬機,。由于它們的運行時間長,，因此Java等語言不適合于系統(tǒng)編程。

許多人曾嘗試將C/C ++的功能與Java,、Haskell的安全性相結合,。然而，Rust才是第一個成功實現(xiàn)了這一點的編程語言,。

Graydon Hoare在業(yè)余項目中開發(fā)出了Rust,，他的靈感來自研究編程語言Cyclone。Rust是開源的,，由Mozilla與許多其他公司和社區(qū)一起領導這門語言的開發(fā),。Rust于2015年首次發(fā)布，并很快引起了社區(qū)的關注,。

主要特征：

• 通過所有權和借用概念提供內(nèi)存安全和并發(fā)安全,。

• 內(nèi)存安全和并發(fā)安全在編譯時確保，即如果程序代碼可以編譯,，那么內(nèi)存既安全又沒有數(shù)據(jù)競爭,。這是Rust最吸引人的功能。

• 它還提供了Haskell中元編程的表現(xiàn)力,。憑借不可變的數(shù)據(jù)結構和功能編程功能,，Rust提供了功能并發(fā)和數(shù)據(jù)并發(fā)。

• Rust的速度非?？?，純Rust的性能甚至優(yōu)于純C。

• 在沒有運行時的情況下,，Rust可以完全控制現(xiàn)代硬件（TPU,、GPU、多核CPU）,。

• Rust具有LLVM支持,。因此，Rust提供一流的與WebAssembly的互操作性,，而且Web代碼也非?？臁?/p>

流行度：

自2015年首次亮相以來,，Rust已被開發(fā)人員廣泛接受,，并在StackOverflow開發(fā)人員調(diào)查中連續(xù)四年（2016、2017,、2018,、2019）被評選為最受歡迎的語言：

根據(jù)GitHub Octoverse的調(diào)查,，Rust是運行速度第二快的語言,，僅次于Dart：

此外,，根據(jù)編程語言流行度排名網(wǎng)站PyPl的數(shù)據(jù),，Rust排名第18位，并呈上升趨勢：

對比Rust提供的功能集,，我們就會明白為什么微軟、亞馬遜,、Google等科技巨頭相繼宣布投資Rust作為一種長期的系統(tǒng)編程語言,。

根據(jù)Google統(tǒng)計的趨勢，在過去的5年中,，Rust的熱度每年都在增加,。

主要用途：

• 系統(tǒng)編程

• Serverless 計算

• 商業(yè)應用

主要競爭對手：

• C

• C++

• Go

• Swift

Go

在本世紀初,，Google面臨兩個擴展問題：開發(fā)擴展和應用程序擴展。開發(fā)擴展問題指的是他們不能僅通過投入開發(fā)人員的方式來添加更多功能,。應用程序擴展問題則指他們無法開發(fā)出一款能夠擴展到Google級別的計算機集群的應用程序,。

所以在2007年左右，Google創(chuàng)建了一種新的編程語言,，用于解決這兩個擴展問題,。兩位才華橫溢的Google軟件工程師Rob Pike（UTF-8）和Ken Thompson（UNIX OS）創(chuàng)建了一種新語言。

2012年,，Google正式發(fā)布了第一版的Go編程語言,。Go是一種系統(tǒng)編程語言，但與Rust不同,，它還具有Runtime和垃圾收集器（幾兆字節(jié)）,。但是與Java或Python不同，這個Runtime包含了生成的代碼,。最后,，Go生成了一個本地的二進制代碼，可以在沒有附加依賴項或運行時的情況下在計算機中運行,。

主要特征：

• Go具有一流的并發(fā)支持,。Go不通過線程和鎖提供“共享內(nèi)存”并發(fā)性，因為編程難度太大,。相反,，它提供了基于CSP的消息傳遞并發(fā)性（基于Tony Hoare的論文）,。Go使用“ Goroutine”（輕量級綠色線程）和“ Channel”進行消息傳遞。

• Go最大的殺手級功能是：簡單,，它是最簡單的系統(tǒng)編程語言,。新手軟件開發(fā)人員只需幾天就可以編寫高效的代碼，就像Python一樣,。有些大規(guī)模的云原生項目（如Kubernetes,、Docker）都是用Go編寫的。

• Go還內(nèi)置了垃圾收集器,，這意味著開發(fā)人員無需擔心C/C++中的內(nèi)存管理問題,。

• Google投入了大量資金打造Go。因此Go擁有大量的工具支持,。新手Go開發(fā)人員擁有大量的工具生態(tài)系統(tǒng),。

• 一般，開發(fā)人員80%的時間都花在了維護現(xiàn)有代碼上,，用于編寫新代碼的時間只占20%,。由于其簡單性，Go在語言維護方面表現(xiàn)出色,。如今,，Go在業(yè)務應用程序中大量使用。

流行度：

Go一問世就受到了軟件開發(fā)社區(qū)熱烈的歡迎,。2009年-2018年,，Go一直在TIOBE編程語言排行榜上徘徊。Go的成功為Rust等新一代編程語言鋪平了道路,。

如今,，Go已是主流編程語言。最近,，Go團隊宣布了有關“Go 2”的消息,，這門編程語言的發(fā)展會更加穩(wěn)固。

幾乎在所有的流行編程語言排行榜中,，Go的排名都很高,，已超過許多現(xiàn)有的語言。自2019年12月以來,，在TIOBE指數(shù)排名中,，Go名列第15位：

根據(jù)StackOverFlow的調(diào)查,，十大最受喜愛的編程語言中,，Go也位列其中：

此外,，根據(jù)GitHub的數(shù)據(jù),，Go也是十大發(fā)展最迅速的語言之一：

Google趨勢顯示，在過去的5年中,，Go的熱度每年都在增加,。

主要用途：

• 系統(tǒng)編程

• Serverless 計算

• 商業(yè)應用

• 云原生開發(fā)

主要競爭對手：

• C

• C++

• Rust

• Python

• Java

Kotlin

Java 是企業(yè)軟件開發(fā)領域無可爭議的王者。近年來,，Java受到了一些負面評論：過于冗長,，大量樣板代碼，容易出現(xiàn)意外的復雜性,。但是,，關于Java虛擬機（JVM）的爭論卻很少。JVM是軟件工程的杰作,，經(jīng)過了時間的考驗,，提供了硬核的runtime。

多年來,，Scala等JVM語言一直在努力克服Java的缺點,，想成為更好的Java，但他們都失敗了,。最終,，這場提升Java的探索以Kotlin的誕生結束。Jet Brains（流行的IDE IntelliJ背后的公司）開發(fā)了Kotlin,，它可以在JVM上運行,，克服了Java的很多缺點，提供許多現(xiàn)代功能,。

與Scala不同的是,，Kotlin比Java更簡單，還可在JVM中提供與Go或Python開發(fā)人員同等的生產(chǎn)力,。

Google宣布Kotlin是一流的Android應用開發(fā)語言,，因此Kotlin在社區(qū)中的接受度得到了大幅提高。自2017年以來,，同樣受歡迎的Java Enterprise框架Spring也開始支持Kotlin,。我曾嘗試結合Kotlin與Reactive Spring使用，體驗非常棒,。

主要特征：

• Kotlin的主要賣點在于其語言設計,。我總是將Kotlin視為JVM上的Go/Python，因為它簡潔明了的代碼,。因此,，Kotlin的生產(chǎn)力很高,。

• 與許多其他現(xiàn)代語言一樣，Kotlin提供了指針,、安全性,、類型推斷等功能。

• 由于Kotlin也運行在JVM中,，因此現(xiàn)有Java庫龐大的生態(tài)系統(tǒng)都可供使用,。

• Kotlin是一流的Android應用開發(fā)語言，并且已經(jīng)超過Java,，成為開發(fā)Android應用的首選,。

• Kotlin得到了JetBrains和Open Source的支持，因此具有出色的工具支持,。

• Kotlin有兩個有趣的項目：Kotlin Native（將Kotlin編譯為原生代碼）和kotlin.js（Kotlin到JavaScript）,。如果成功，則可以在JVM外部使用Kotlin,。

• Kotlin還提供了一種簡單的方式來編寫DSL（域特定語言）,。

流行度：

自2015年首次發(fā)布以來，Kotlin的知名度不斷飆升,。根據(jù)Stack Overflow,，Kotlin是2019年第四大最受歡迎的編程語言：

Kotlin還是增長最快的編程語言之一,，排名第四：

在流行編程語言排名網(wǎng)站PyPl的排名中，Kotlin名列第十二名,，并具有較高的上升趨勢：

自從Google宣布Kotlin是一流的Android應用開發(fā)語言以來，Kotlin的流行趨勢出現(xiàn)了大幅上漲,，如下所示：

主要用途：

• 企業(yè)應用程序

• Android應用開發(fā)

主要競爭對手：

• Java

• Scala

• Python

• Go

TypeScript

JavaScript是一門優(yōu)秀的編程語言,，在2015年之前,，JavaScript有很多缺點。著名的軟件工程師Douglas Crockford寫了一本書名為《JavaScript: The Good Parts》,，暗示了JavaScript有很糟的部分,。無模塊化，還有“回調(diào)地獄”,，因此開發(fā)人員都不喜歡維護特別大的JavaScript項目,。

Google甚至還開發(fā)了一個平臺，可將Java代碼反編譯為JavaScript代碼（GWT）。許多公司和個人都曾嘗試開發(fā)更好的JavaScript,，例如CoffeeScript,、Flow、ClojureScript,。最終,，微軟的TypeScript取得了成功。

微軟的一隊工程師在著名的Anders Hejlsberg的帶領下,，創(chuàng)建了JavaScript的靜態(tài)類型,、模塊化超集——TypeScript。

TypeScript可以編譯為JavaScript,。于2014年首次發(fā)布后,，TypeScript很快引起了社區(qū)的關注。Google當時還計劃開發(fā)JavaScript的靜態(tài)類型超集,。Google對TypeScript青睞有加，以至于他們沒有開發(fā)新的語言,，而是選擇與微軟合作改進TypeScript,。

Google選擇TypeScript作為其SPA框架Angular 2+的主要編程語言。此外,，流行的SPA框架React也提供對TypeScript的支持,。另一個流行的JavaScript框架Vue.js也宣布將使用TypeScript開發(fā)新的Vue.js 3：

另外,，node.js的創(chuàng)建者Ryan Dahl已決定使用TypeScript來開發(fā)安全的Node.js替代品Deno,。

主要特征：

• 與Go或Kotlin同樣，TypeScript的主要特征也是語言設計,。TypeScript憑借其簡潔明快的代碼,，成為了目前最優(yōu)雅的編程語言之一。就開發(fā)人員的生產(chǎn)力而言,，它與JVM或Go/Python上的Kotlin并駕齊驅,。TypeScript是生產(chǎn)力最高的JavaScript超集。

• TypeScript是JavaScript的強類型超集,，特別適合大型項目,，而且可以稱為“可擴展的JavaScript”。

• 單頁應用程序框架的“三巨頭”（Angular,、React,、Vue.js）為TypeScript提供了出色的支持。在Angular中,，TypeScript是首選的編程語言,。在React和Vue.js中，TypeScript越來越受歡迎。

• 最大的兩家技術巨頭：微軟和Google正在合作開發(fā)由活躍的開源社區(qū)支持的TypeScript,。因此,，TypeScript擁有最好的工具支持。

• 由于TypeScript是JavaScript的超集,，因此凡是可以運行JavaScript的任何地方都可以運行TypeScript,，包括瀏覽器、服務器,、移動設備,、物聯(lián)網(wǎng)設備和云。

流行度：

開發(fā)人員喜歡TypeScript的優(yōu)雅語言設計,。在StackOverFlow最受歡迎的語言類別的調(diào)查中,，TypeScript與Python并列第二名：

根據(jù)GitHub的排名,，TypeScript是增長最快的編程語言之一,，排名第五：

從GitHub的貢獻度來看,，TypeScript排名第七,，打進了前十：

Google的趨勢表明,，在過去的幾年中,，TypeScript的熱度越來越高：

主要用途：

• Web UI開發(fā)

• 服務器端開發(fā)

主要競爭對手：

• JavaScript

• Dart

Swift

當初喬布斯拒絕在iOS中支持Java（和JVM）,，他認為Java不再是主流編程語言。如今我們發(fā)現(xiàn)喬布斯當初的估計是錯的,，雖然iOS仍然不支持Java,。蘋果選擇了Objective-C作為iOS中的首選編程語言。Objective-C是一門很難掌握的語言,，它不支持現(xiàn)代編程語言所要求的高生產(chǎn)力,。

后來，蘋果的Chris Lattner和其他人開發(fā)了一種多范例,、通用的,、編譯編程語言——Swift，來替代Objective-C,。Swift的第一個穩(wěn)定版本于2014年發(fā)布,。Swift還支持LLVM編譯器工具鏈（也由Chris Lattner開發(fā)）。Swift與Objective-C代碼庫具有出色的互操作性,，并且已確立為iOS應用開發(fā)中的主要編程語言,。

主要特征：

• Swift的殺手級功能之一是其語言設計。語言本身很簡單，語法簡潔,，比Objective-C更高效,。

• Swift還提供了現(xiàn)代程序語言的功能：安全。此外,，它還提供了語法糖來避免“厄運金字塔”,。

• 作為一種編譯語言，Swift和C++一樣快,。

• Swift支持LLVM編譯器工具鏈,。因此，我們可以在服務器端編程,，甚至瀏覽器編程（使用WebAssembly）中使用Swift,。

• Swift提供了自動引用計數(shù)（ARC）支持，可抑制內(nèi)存管理的不善,。

流行度：

開發(fā)人員對Swift的喜愛不亞于許多其他現(xiàn)代編程語言,。根據(jù)StackOverflow的調(diào)查，Swift在最受歡迎的編程語言中排名第六：

2019年,，在TIOBE的編程語言排名中，Swift的排名上升到了第10名,。鑒于這種編程語言只有5年的歷史,，可以說是成績斐然：

Google的趨勢表明,，在過去的幾年中，Swift的熱度出現(xiàn)了激增：

主要用途：

• iOS應用開發(fā)

• 系統(tǒng)編程

• 客戶端開發(fā)（通過WebAssembly）

主要競爭對手：

• Objective-C

• Rust

• Go

Dart

Dart是Google出品的第二大編程語言。Google是Web和Android領域的巨頭,，因此Google在Web和應用領域開發(fā)自己的編程語言也不足為奇,。在丹麥軟件工程師Lars Bak（領導Chrome的 JavaScript V8引擎開發(fā)）的帶領下，Google于2013年發(fā)布了Dart,。

Dart是一種通用編程語言,，支持“強類型”和“面向對象”編程。Dart也可以轉編譯為JavaScript,，凡是JavaScript可以運行的任何地方（例如Web,、移動、服務器）幾乎都可以運行 Dart,。

主要特征：

• 與Go一樣,，Dart也非常注重開發(fā)人員的工作效率。由于Dart簡潔的語法，以及高效的生產(chǎn)力,，受到開發(fā)人員的喜愛,。

• Dart還提供“強類型”和“面向對象”編程。

• Dart是少數(shù)同時支持JIT編譯（運行時編譯）和AOT編譯（創(chuàng)建時編譯）的編程語言之一,。因此,，Dart可以針對JavaScript運行時（V8引擎），并且Dart可以編譯為快速的原生代碼（AOT編譯）,。

• 跨平臺原生應用程序開發(fā)平臺Flutter選擇了Dart作為開發(fā)iOS和Android應用的編程語言,。從那以后，Dart的流行度越來越高,。

• 與Goog的Go編程語言一樣,，Dart也具有出色的工具支持和龐大的Flutter生態(tài)系統(tǒng)。Flutter的日益普及也會推動Dart的采用率升高,。

流行度：

根據(jù)GitHub Octoverse數(shù)據(jù)顯示,，Dart是2019年增長最快的編程語言，去年它的流行度增長了五倍：

根據(jù)TIOBE指數(shù)顯示,，Dart排名第23，僅用了4年時間就超過了很多其他的現(xiàn)代編程語言：

根據(jù)StackOverflow的調(diào)查,，Dart在最受歡迎的編程語言中排名第12：

受Flutter的影響,，Google的趨勢表明,，在過去的兩年中，Dart的熱度急劇上升：

主要用途：

• 應用開發(fā)

• UI開發(fā)

主要競爭對手：

• JavaScript

• TypeScript

Julia

本文提及的大多數(shù)編程語言都是由大型公司開發(fā)的，但Julia是個例外,?？萍加嬎泐I域通常都會使用動態(tài)語言，例如Python,、Matlab,。雖然這些語言提供易于使用的語法，但不適用于大規(guī)模的科技計算,。他們需要使用C/C ++庫執(zhí)行CPU密集型任務,，因此這就產(chǎn)生了著名的“兩種語言”的問題，因為他們需要粘合代碼來綁定兩種語言,。由于編寫的代碼需要在兩種語言之間來回切換,，因此總是會損失部分性能,。

為了解決這個問題，麻省理工學院的一隊研究人員計劃從頭開始創(chuàng)建一種新的語言,，這種語言既可以利用現(xiàn)代硬件的優(yōu)勢,，而且還結合其他語言的優(yōu)勢。于是,，Julia誕生了,。

Julia是一種動態(tài)的高級編程語言，提供一流的并發(fā),、并行和分布式計算支持,。Julia的第一個穩(wěn)定版本于2018年發(fā)布，并很快受到社區(qū)和行業(yè)的關注,。Julia可用于科學計算,、人工智能和許多其他領域，而且還可以解決“兩種語言”的問題,。

主要特征：

• 與Rust一樣,，Julia的主要特征在于語言的設計。這種語言在不犧牲性能的情況下,，將高性能和科學計算中現(xiàn)有編程語言的一些功能結合在一起,。就目前的情況來看，Julia出色地完成了這項任務,。

• Julia是一種動態(tài)編程語言,，支持類型系統(tǒng)但類型不是必須的。因此,，Julia這種編程語言很容易學習,，生產(chǎn)力很高。

• Julia的核心是多調(diào)度編程范例,。

• Julia內(nèi)部支持并發(fā),、并行和分布式計算,。

• Julia為I/O密集型任務提供異步I/O,。

• Julia的運行速度非常快,，可用于需要數(shù)百萬個線程的科學計算,。

流行度：

Julia在許多領域主要與Python競爭。由于Python是最流行的編程語言之一,，因此Julia想晉升主流還需要幾年的時間,。

雖然Julia非常新（只有一歲），但仍在TIOBE指數(shù)中排到第43名：

Google趨勢顯示,，在過去的一年中,，Julia的熱度在穩(wěn)步增長：

但是考慮到Julia的功能集,，以及NSF,、DARPA、NASA,、因特爾等公司的推動,，相信Julia取得突破的進展只是時間的問題。

主要用途：

• 科學計算

• 高性能計算

• 數(shù)據(jù)科學

• 可視化

主要競爭對手：

• Python

• Matlab

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