程式語言趨勢

長久以來，各家 programming language 都會標榜自家的語言多好，其他語言將如何如何。其實，語言只是工具。語言是否能成為主流，要看大環境、使用的平台、廠商是否支持、原廠是否持續力推等等。

由 TIOBE Programming Community Index for February 2010 這裡的調查結果發現，Java 仍然是使用率最高的語言。Java 已死的說法不盡然。

我喜歡看趨勢，而非一時的高低。在該資料中，也可發現 Java 長期來，由2001年的 27% 下降到 2010年的17.5%。同一時間的C# 由 0.1% 不斷地上升到 5%， PHP 由 1.5% 上升到 10.0%。若由此觀察，Java 語言不斷地流失市佔率也是事實。

而另一個事實，靜態語言與動態語言的比例趨勢，看來動態語言是大幅提升到了不可忽視，甚至必需學習的地步。到目前為止，動態佔6成，靜態佔4成。由此也可了解微軟後來為何出了 F#語言，支援IronPython, IroRuby等動作。

讀取大型文字檔

以往在讀取文字檔時，會使用 File.ReadAllLines 方法，一次取得所有行。如下

static void Main(string[] args)
{
  string[] lines = File.ReadAllLines("TextFile1.txt");
  foreach (var line in lines)
    Console.WriteLine(line);
}

相當簡單。但這樣的方法，遇到大型文字檔，例如100MB時，就很麻煩了。原因在ReadAllLines 時就會一次將所有的資料讀到 lines 中，可能造成記憶體不足。

在 c# 2.0 時，介紹了 yield 的語法。在 c#3.0 時，介紹了 LINQ 語法。於是上述的問題就可以解了。如下

static void Main(string[] args)
{
  //string[] lines = File.ReadAllLines("TextFile1.txt"); // may need large memory
  var lines = ReadLines("TextFile1.txt");  //not consume large memory
  foreach (var line in lines)
    Console.WriteLine(line);
}

public static IEnumerable<string> ReadLines(string filePath)
{
  using (StreamReader reader = new StreamReader(filePath))
  {
    while (!reader.EndOfStream)
      yield return reader.ReadLine();
  }
}

上述的寫法很好。適合寫成常用的 framework! 因此，在 .net framework 4.0 中，已經將該段程式新增為 File.ReadLines

static void Main(string[] args)
{
  //string[] lines = File.ReadAllLines("TextFile1.txt"); // may need large memory
  var lines = File.ReadLines("TextFile1.txt"); // not need large memory, new in .net framework 4.0
  foreach (var line in lines)
    Console.WriteLine(line);
}

 

類似新增的方法，有

File.WriteAllLines, File.AppendAllLines, Directory.EnumerateDirectories, Directory.EnumerateFiles, Directory.EnumerateFileSystemEntries, DirectoryInfo.EnumerateDirectories, DirectoryInfo.EnumerateFiles, DirectoryInfo.EnumerateFileSystemInfos

C# 4.0: dynamic language (3)

在前例中，我們使用了 ExpandoObject 做為動態物件，但 ExpandoObject 卻是不可被繼承的(sealed)。前例中的 Show 函式在執行時期被指定的。

   1: dynamic o = new ExpandoObject();

   2: o.Name = "aaa";

   3: o.Id = 3;

   4: o.Show = new Action(() => Console.WriteLine("Id = " + o.Id + ", Name = " + o.Name));

   5: o.Show();

如果，這樣的行為也可以有物件導向的行為就好了。這樣一來，Show函式就是固定的行為，而不是臨時被指定的，畢竟OO的概念在軟體重用上佔了一席之地，也是我們習慣的設計原則了。

於是，DynamicObject 就出現了。DynamicObject 透過繼承，將內部的物件以動態的方式呈現出來。當存取不存在的屬性、方法時，就會呼叫 DynamicObject 的 TrySetMember, TryGetMember, TryInvokeMember 等函式。

以下，就將上例改成 DynamicObject 來實作一次。

   1: class Program

   2: {

   3:   static void Main(string[] args)

   4:   {

   5:     dynamic o = new MyObj();

   6:     o.Name = "aaa";

   7:     o.Id = 3;

   8:     o.Show();

   9:   }

  10: }

  11:  

  12: class MyObj : DynamicObject

  13: {

  14:   Dictionary<string, object> _innerDictionary = new Dictionary<string, object>();

  15:   public override bool TrySetMember(SetMemberBinder binder, object value)

  16:   {

  17:     _innerDictionary[binder.Name] = value;

  18:     return true;

  19:   }

  20:   public void Show()

  21:   {

  22:     Console.WriteLine("Id = " + _innerDictionary["Id"] + ", Name = " + _innerDictionary["Name"]);

  23:   }

  24: }

由新版的例子來看，Show 函式已經是固定的行為了，一定會取得 Name 及 Id 的資料出來顯示。

DynamicObject 在行為了更為奇特，它具有動態物件的特性，卻保有繼承的概念。其實，動態語言也是可以繼承的，只是我們寫靜態語言習慣了，以為繼承是靜態語言的特性罷了。

C# 4.0: dynamic language (2)

Javascript 是一個動態語言。請看下面這一段 script

   1: <script type="text/javascript">

   2:     function Test() {

   3:       var o = new Object();

   4:       o.Name = "aaa";

   5:       o.Id = 3;

   6:       o.Show = function () { alert("Id = " + o.Id + ", Name = " + o.Name) };

   7:       o.Show();

   8:     }

   9:     Test();

  10:   </script>

而 C# 4.0 呢？有沒有相對應的寫法呢？有的！將 var 改成 dynamic，而 Object 改成 ExpandoObject。而沒有回傳值的函數，就是 Action。如下。

   1: static void Main(string[] args)

   2:     {

   3:       dynamic o = new ExpandoObject();

   4:       o.Name = "aaa";

   5:       o.Id = 3;

   6:       o.Show = new Action(() => Console.WriteLine("Id = " + o.Id + ", Name = " + o.Name));

   7:       o.Show();

   8:     }

是不是很類似呢？原來，C# 3.0時， lamda expression 就是採用了動態語言的特性，但使用靜態語言的編譯器就達到了動態語言的效果。

C# 4.0 : dynamic language (1)

在 C# 4.0，增加了動態語言的特性。

簡單地說，使用 dynamic 宣告出來的變數，在編譯器編譯時期會被省略不編譯，直到執行期到動態地解譯所使用的 member field,  member function 或 function。

舉例來說，下面的程式會發生編譯錯誤。原因是 object 這種類別沒有 Name 的屬性。

例1

   1: class C1

   2: {

   3:   public string Name { get; set; }

   4: }

   5: class Program

   6: {

   7:   static void Main(string[] args)

   8:   {

   9:     C1 c1 = new C1() { Name = "a" };

  10:     WriteName(c1);

  11:   }

  12:   public static void WriteName(object o)

  13:   {

  14:     Console.WriteLine(o.Name);

  15:   }

  16: }

想要讓這個程式碼 compile 通過當然是很容易的事，只需要將 WriteName 的參數由 object 型別改成 C1 型別即可。

以下這一段程式，想要寫一個能印出物件的 Name 屬性的共用程式 WriteName。

例2

   1: class C1

   2:   {

   3:     public string Name { get; set; }

   4:   }

   5:   class C2

   6:   {

   7:     public string Name { get; set; }

   8:     public int Id { get; set; }

   9:   }

  10:   class Program

  11:   {

  12:     static void Main(string[] args)

  13:     {

  14:       C1 c1 = new C1() { Name = "a" };

  15:       C2 c2 = new C2() { Name = "b", Id = 1 };

  16:       WriteName(c1);

  17:       WriteName(c2);

  18:     }

  19:     public static void WriteName(C_What o)

  20:     {

  21:       Console.WriteLine(o.Name);

  22:     }

  23:   }

WriteName 的參數1，應該宣告 C1 還是 C2 呢？都不行，靜態語言是不會過的。精通物件導向的我們，當然知道此時最好使用 interface 來解決問題。如下。

例3

   1: interface IName

   2:   {

   3:     string Name { get; set; }

   4:   }

   5:   class C1 : IName

   6:   {

   7:     public string Name { get; set; }

   8:   }

   9:   class C2 : IName

  10:   {

  11:     public string Name { get; set; }

  12:     public int Id { get; set; }

  13:   }

  14:   class Program

  15:   {

  16:     static void Main(string[] args)

  17:     {

  18:       C1 c1 = new C1() { Name = "a" };

  19:       C2 c2 = new C2() { Name = "b", Id = 1 };

  20:       WriteName(c1);

  21:       WriteName(c2);

  22:     }

  23:     public static void WriteName(IName o)

  24:     {

  25:       Console.WriteLine(o.Name);

  26:     }

  27:   }

這樣一來，解決了 C1, C2 的問題。「只」需要實作 IName 的介面，就可以使用 WriteName 這個函數了。

問題就在 IName 是一個自訂的介面，不是通用的介面。別人寫好的類別，絕對不會知道及實作我們自訂的 IName 介面。如果我們的WriteName 想要通吃呢？下面的程式就是使用 Reflection 機制寫出來的 solution

例4

   1: class C1

   2:   {

   3:     public string Name { get; set; }

   4:   }

   5:   class C2

   6:   {

   7:     public string Name { get; set; }

   8:     public int Id { get; set; }

   9:   }

  10:   class Program

  11:   {

  12:     static void Main(string[] args)

  13:     {

  14:       C1 c1 = new C1() { Name = "a" };

  15:       C2 c2 = new C2() { Name = "b", Id = 1 };

  16:       WriteName(c1);

  17:       WriteName(c2);

  18:     }

  19:     public static void WriteName(object o)

  20:     {

  21:       Type type = o.GetType();

  22:       string str = (string)type.GetProperty("Name").GetValue(o, null);

  23:       Console.WriteLine(str);

  24:     }

  25:   }

這個方式，一律使用 object 來接參數，再使用 Reflection 的機制來動態的取得 Name 的 property，並當成字串輸出到 Console。棒吧！

可是，這段程式有點難寫耶！如果一次要取得三個property，並執行傳入參教的某個 function，就累翻了。

最後，則是使用 dynamic 的宣告，將例3的 C_What 改成 dynamic 即完成了

例5

   1: class C1

   2:   {

   3:     public string Name { get; set; }

   4:   }

   5:   class C2

   6:   {

   7:     public string Name { get; set; }

   8:     public int Id { get; set; }

   9:   }

  10:   class Program

  11:   {

  12:     static void Main(string[] args)

  13:     {

  14:       C1 c1 = new C1() { Name = "a" };

  15:       C2 c2 = new C2() { Name = "b", Id = 1 };

  16:       WriteName(c1);

  17:       WriteName(c2);

  18:     }

  19:     public static void WriteName(dynamic o)

  20:     {

  21:       Console.WriteLine(o.Name);

  22:     }

  23:   }

例5 的語法與例3幾乎完全一樣，但事實上走的是例4的執行時間Reflection 機制。大大地節省了程式碼的撰寫。

由執行時期才決定資訊的機制，就是動態語言的特性。

VS2010 RC 今天出來了

今天 (2010/02/09)出來的，只能從英文版的 msdn subscriptions。繁體中文件介面還看不到。

正式版預計 4/12 出來。

後記：(2010/02/12)
公開下載的位置，資訊更完整，連同 Visual Studio 2010 SDK 等也一起出來公開下載了。

MVC 2.0 RC2 又出來了

沒多久前，才出了 RC 版，現在又出了 RC2 了。

版本說明請見 haacked 的 blog