如何学一门新语言,以 Dart 为例

世界上没有一种可以各个领域通吃的语言,为了应对不同的场景和需求,我们摆脱不了要学习一门新的语言。最近准备入坑 Flutter(技术储备),学了点 Dart, 一点心得分享给大家。

大纲

  • 介绍

    1. 假定前提
      1. 基本原则
      1. 基本姿势
  • 已有的语言认知

  • 建立标签云

  • 刻意学习,以 Dart 为例

  • ① 2018 最坑人语言?

    • ② 针对客户端优化

    • ③ 面向对象

    • ④ 操作符

    • ⑤ const/final 与静态数据

    • ⑥ 类型系统

    • ⑦ 异步异步

    • ⑧ 元编程

  • 实践

  • 深入了解这门语言

  • 总结

  • 扩展

介绍

1. 假定前提

我想看这篇文章的应该都是程序员了吧?都有自己熟悉的语言,这就好办了,我们可以复用已有的认知去快速学习一门新语言。如果你是小白,这篇文章可能不适合你

2. 基本原则

  • 确定语言的定位和场景。别再说 PHP 是最好的语言了,大家都知道。每一门语言都有自己定位和适用场景,为了解决不同的问题。所以学习一门语言的时候,首先要了解语言的定位和领域,这样你才能明白为什么语言设计者设计某个特性的动机。例如:

当然,也有一些语言只有在特定平台或场景才能使用,这种没办法,这属于商业壁垒。例如

  • Swift/Objective-C 基本只能用于 Apple 平台,尽管 Swift 开源,也可以跑在 Linux 上,但除了 Apple 应用开发,很少看到 Swift 的身影

    • C# 和 Swift 类似

    • JavaScript:浏览器脚本语言霸主, 写前端肯定绕不开 JavaScript 啦。一门十几天搞出来的语言,就不要问 [] == ![] // true 是什么动机了, 不要学这些糟粕。

    • Dart:针对客户端('Flutter')优化语言, 当初号称要取代 JavaScript, 官方自己的定位就是客户端

    • Go:据说是 C++ 编译速度慢倒逼出来的语言。所以你可以站在 C++ 的对立面去思考它的设计:例如 简单的语法、高速编译、垃圾回收、高性能、高并发。半数是为了解决 C++ 的问题。适用于服务器编程、分布式、网络编程、云平台。

    • Rust:系统编程语言,C/C++ 最有力的挑战者

  • 不要陷入语言的语法细节,剥离掉语法糖。学习新语言,可以暂时忽略掉语法的细节, 切换到上帝视角

  • 基于原有的认知,横向进行比较。正常来说编程语言 80% 概念或范式是通用的,这就是为什么你熟悉一门语言,可以快速入门其他语言。

  • 打破认知。另外 20% 包含该门语言独有的特性和思想, 这才是我们需要关注的核心。

3. 基本姿势

  • 确定自己要解决的问题/场景。我们学一门语言一般不是为了学习语言而学习。首先你应该有需要解决场景和问题,接着带着这些问题对编程语言进行选型,确定多个语言候选者。

  • 思考这些语言是怎么解决你的问题的? 这就是'打破认知'的过程, 分析一下这些候选者优缺点

  • 确定要学习这门语言了? 下文会按照这个步骤展开

  • 建立标签云。收集这门语言的 20% 独有特性/思想, 例如 Killer Feature、槽点、吹点,针对性刻意进行学习。

    • 粗略过一下官方文档。也就是那 80%,对基本语法有个基本的印象,类比自己熟悉的语言,可以快速理解。

    • 开始实践。现在你这门语言建立初步的印象了。趁热开始实践,比如可以跟着官方入门教程。一边实践一边查阅文档,很快就能熟练起来

    • 深入了解这门语言

已有的语言认知

下面是常见编程语言的构成图谱,对照一下,这些概念是否都知道? 是否真的了解你用来吃饭的家伙?

没看懂?看来你没学过一门真正(复杂)的语言,如 Scala、C嘎嘎,Rust。???? 翻过这些大山,其他的就是一览众山小了。太难了

小孩子才做选择,牛逼(有精力)的人是全都要。你也可以学几门比较有代表性语言。参考 《七天七语言》 [1]开始点技能树:

  • 按市场划分:

  • 通用类型语言(用来吃饭的)。例如 Java、JavaScript、Python、C/C++、Go、PHP、Objective-C/Swift(iOS 开发者, 严格说不算‘通用’)

    • 符合自己口味的小众语言。Rust、Elixir、Ruby、Kotlin、Clojure、OCaml...
  • 按范式划分:

  • 面向对象: 例如 Ruby、Java、Python...

    • 多范式: 例如 JavaScript、Scala、Rust...

    • 函数式: 例如 Lisp(例如 Clojure)、Erlang、Haskell...

    • 过程式: 例如 C、Go(可以算是面向对象、Whatever)

    • 原型语言: Io,好小众

  • 其他划分方式:

  • 类型: 强类型、弱类型; 静态类型、动态类型

    • 执行方式: 静态语言、脚本语言

    • 系统层次: 系统编程语言、应用语言

建立标签云

上文说了,80% 的知识是可以复用的,我们要针对另外 20% 该语言独有的特性和思想进行刻意学习。我这里介绍一个方法是建立一个标签云。这个标签云是对这门语言的一些关键描述。例如它的主要特性、优点、吐槽点。

这些关键描述对我们快速了解一门语言有很大的帮助, 这个标签云其实代表的就是你对这门语言的基本印象。换句话说,你学了一门语言,但没怎么用,过一段时间就忘光了所有语法细节,但是这门语言的基本印象会长久停留在你脑海中。我想这些印象就是这门语言的精髓所在吧!

那么怎么收集这个标签云?

  • 打开官网。看官方怎么描述自己的语言、有哪些主要特性、定位是什么。

  • 也可以通过 Wiki 看看这门语言的系统的描述和定义

  • 知乎。看别人怎么吹或者吐槽这门语言的

  • 道听途说

  • 快速预览官方指南。找亮点

随便举几个例子。Dart 语言:

标签云使用  WordClouds [2] 生成

Go 语言:

Javascript:

Elixir:

刻意学习,以 Dart 为例

接着带着这些问题针对性地去学习这门语言, 这里以 Dart 为例,因为这两天正好在学 Dart,准备入坑 Flutter,我自己对 Dart 没什么好感。

学习方法, 永远是 What / Why / How: 是什么,为什么这么设计,具体怎么做?

① 2018 最坑人语言?

没有 Flutter 这门语言确实要挂了。编程语言也要看爹

② 针对客户端优化

这是官方自己的定位。

针对客户端优化主要体现在开发体验和运行性能上面

  • JIT(Just in Time) 快速编译生效,这是 Hot reload 基础。Hot reload 可以让 Flutter 接近 Web 的开发体验

  • AOT(Ahead of Time) 生成高效原生代码。可以得到更快的运行速度和启动速度

  • 另外一层意思是,Dart 这门语言和 JavaScript 非常相似。比如语法、单线程/事件循环、事件驱动、async/await、Isolate、Generator、Future/Stream、collection if/for 可以媲美 JSX

  • 支持编译到 JavaScript。浏览器是重要的客户端,不支持 JavaScript 还敢说客户端优化?

③ 面向对象

语法和 Java 很像,有一些语法糖挺甜的。

  • 没有关键字区分 class 和 interface,可以说 class 就是 interface

  • Mixins。前端对 Mixin 的概念应该都不陌生,毕竟这么多人用 Vue?

  • 操作符重载。Javascript 不支持操作符重载。所以对前端来说算是一个新东西。不过个人不推荐,JavaScript 没有操作符重载不也用得挺爽?而且操作符的语义不明确,会徒增心智负担,这时候还不如使用定义良好的方法。有意义的名称比符号要好记忆

  • new 可选。在某些场景让代码更简洁,比如 Flutter 组件声明。算是弥补没有 JSX 之痛吧。

1void main() { 2 runApp( 3 Center( 4 child: Text( 5 'Hello, world!', 6 textDirection: TextDirection.ltr, 7 ), 8 ), 9 ); 10} 11 12
  • Callable Classes。语法糖,没想到有什么应用场景。

1class WannabeFunction { 2 call(String a, String b, String c) => '$a $b $c!'; 3} 4var wf = new WannabeFunction(); 5var out = wf("Hi","there,","gang"); // ???? 6 7

我直接 wf.call 也不麻烦吧? 灵感来自 JavaScript?JavaScript 的函数也是一个对象,可以有自己属性

④ 操作符

Dart 也有一些有趣的操作符/表达式,来看看有多甜:

  • 级联操作符(Cascade Notation)。级联操作符是一个很甜的语法糖。不说废话,看代码:

1querySelector('#confirm') // Get an object. 2..text = 'Confirm' // ???? 甜点,这是类 jQuery 的串行调用的增强版 3..classes.add('important') 4..onClick.listen((e) => window.alert('Confirmed!')); 5 6

等价于:

1var button = querySelector('#confirm'); 2button.text = 'Confirm'; 3button.classes.add('important'); 4button.onClick.listen((e) => window.alert('Confirmed!')); 5 6
  • 容器操作符(Collection Operators)。这个语法糖也会比较甜,前期用 Dart 来描述 Flutter 的视图是一件很痛苦的事情。Dart 陆续添加了一些甜点,如展开操作符、Collection if/for, 再加上命名函数参数和 new可选,表达力已经很接近 JSX 了

1[0, ...list]; 2[0, ...?list]; // 支持识别null的展开操作符 3// collection if 4var nav = [ 5 'Home', 6 'Furniture', 7 'Plants', 8 if (promoActive) 'Outlet' 9]; 10// collection for 11var listOfStrings = [ 12 '#0', 13 for (var i in listOfInts) '#$i' 14]; 15 16

⑤ const/final 与静态数据

在 dart 中 const/final 使用的地方非常多,可以用于修饰变量、实例变量、对象创建。

注意:静态数据和不可变数据是不同的概念

  • 变量修饰

1final name = 'Bob'; 2const bar = 100000; 3const foo = []; 4const baz = []; 5console.log(foo == baz); // true 编译时常量 6 7

const 将被视为'编译时'常量。相对 final 有所优化

  • 修饰对象创建

1var foo = const []; 2 3

const 修饰变量创建,Dart 会默认以 const 的上下文来实例化对象:

1const primaryColors = [ 2 Color("red", [255, 0, 0]), 3 Color("green", [0, 255, 0]), 4 Color("blue", [0, 0, 255]), 5]; 6 7

primaryColor 被修饰 const 修饰,那么其下的对象创建都隐式使用 const 修饰。上面的代码等价于:

1const primaryColors = const [ 2 const Color("red", const [255, 0, 0]), 3 const Color("green", const [0, 255, 0]), 4 const Color("blue", const [0, 0, 255]), 5]; 6 7

Dart 内置的容器对象默认支持 const。对于自定义类,需要类提供const 构造方法, 而且所有实例都必须使用 final 修饰。

1class ImmutablePoint { 2 static final ImmutablePoint origin = 3 const ImmutablePoint(0, 0); 4 // 所有实例变量都必须用final修饰 5 final num x, y; 6 // const 构造方法 7 const ImmutablePoint(this.x, this.y); 8} 9 10

⑥ 类型系统

  • 名义类型。没有 Duck Duck Duck ????????????

  • Sound Type System(soundness,严格类型系统)。即静态类型+运行时检查, 比如一个变量静态类型为 String,如果将 int 赋值给它,编译器会报错。但是通过某些手段,我们可以绕过编译器检查,例如强制类型转换。Sound Type System 可以在运行时进行类型检查,不会放过这些错误。

1main(List<String> args) { 2 int a; 3 a = "1" as int; // 绕过了静态类型检查, 但是运行会报错 4} 5 6

好处:

  • 代码更健壮

    • 有利于 AOT

    • 尽可能消灭 bug,编译阶段的漏网之鱼,也会被检测出来,不要抱着侥幸心理。

  • dynamic:可以视作是 any 类型吧?尽量避免使用

⑦ 异步异步

Future/Stream、async/await、Generator。不必多说,熟悉 JavaScript 一看就懂

⑧ 元编程

  • MetaData。和 Java 的注解差不多。顾名思义,MetaData 就是给你的代码提供更多的信息。可以用于提示编译器,在运行时通过反射库也可以获取到 MetaData 信息。

1class SmartTelevision extends Television { 2 @override 3 void turnOn() {...} 4 // ··· 5} 6 7
  • noSuchMethod()。类似于 Ruby 的 method_missing。当未找到属性或者方法时被调用,可以实现一些动态属性或方法。元编程神器。在 JavaScript 中可以通过 Proxy 实现相同的效果。

说实话,Dart 没有什么多少让人眼前一亮的特性。在它身上你可以看到许多其他语言的影子、例如 Java、JavaScript、Swift... 这也无可厚非,现代编程语言确实长得越来越像。

好处是它特别容易上手,坏处是除了 Flutter 绑定之外,我找不到其他可以用它的理由。

实践

借助已有的经验,很快就可以入门,这时候能马上上手去写是最好的。

可以从 Hello World 开始, 或者也可以从官方的入门教程开始。Dart 的话。

hello world !

1void main(List<String> args) { 2 print('Hello, World!'); 3} 4 5

通过最简单的 hello world 也可以获知一些关键信息:

  • 类似 C 的前缀式类型声明。

  • main 程序入口

  • 分号不能省略

  • 标准库。print 来源于 dart:core 这个包是全局的

  • List 数组

  • 泛型

  • ...

Flutter 搞起来!

深入了解这门语言

如果你喜欢这门语言,想要让你们的关系进一步发展,你就要深入了解它:

  • 了解它的最佳实践

  • 阅读它的语言规范

  • 造轮子。比如写个静态网页生成器; 如果是面向对象语言,可以实现几个常见的设计模式

  • 学习标准库

  • 了解实现原理

  • 了解性能分析和优化

总结

编程语言也有三重境界:

看山是山,看山不是山,看山还是山

  • ① 我用的语言就是最好的语言,如 PHP,很牛逼

  • ② 所有语言都差不多,本质都是一样

  • ③ 回归到语言,语言不过是个工具。就像画家的画笔,不过是实现自己想法的一个工具。这个阶段,我们不再争执什么是最好的语言,而且为了不同的绘制效果选择不同的画笔。

只要能解决我们需要解决的问题,编程语言从来不是门槛,或者说它是最容易被克服的问题。就像别人吐槽 Flutter 用 Dart 而不用 JavaScript 一样。

扩展

  • 七周七语言

[3]

  • Wiki: Comparison of programming languages

[4]

  • Dart 官方文档

[5]

参考资料

[1]

《七天七语言》:  https://book.douban.com/subject/10555435/

[2]

WordClouds:  https://www.wordclouds.com

[3]

七周七语言:  https://book.douban.com/subject/10555435/

[4]

Wiki: Comparison of programming languages:  https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_programming_languages

[5]

Dart 官方文档:  https://dart.dev/guides/language/language-tour\#libraries-and-visibility

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