现代编程语言那些让人激动的特性

有没有觉得，发展到现在，软件开发行业是越来越成熟了，无论是过程管理、架构方法、设计方法，还是语言、平台、框架、工具等，都发展到了一个前所未有的高度，相关思想和理念也日臻完善，我们真正进入了一个最好的时代。

单就编程语言来说，近些年包括Scala（2003）、Groovy（2003）、Go（2009）、Kotlin（2011）、Swift（2014）等新兴编程语言如雨后春笋版涌现出来，也给我们带来了很多让人眼前一亮的编程特性，甚至Java这等老牌编程语言也是不断推陈出新，编程再也不像过去那般枯燥。

本篇就带大家一起感受一下现代编程语言那些激动人心的特性。

这个特性其实有点早了，但是也是很早就让人感动的语言特性了，熟悉Javascript的同学庆蔽应该对它很了解。Javascript语言具有动态性，我们可以随时为类的某个实例添加方法，也可以利用动态原型，为类的所有实例添加方法，有没有感觉扩展类的实现变得非常方便了呢？

扩展和原型很像，允许我们在不修改或继承类的情况下，将新的函数方法添加到原类中。这个特性较早见于C#这门语言，目前在Kotlin、Swift中均可以看到。这里顺便说一下C#，当时C#出来的时候，不得不说很多特性是非常棒的，包括扩展方法、泛型、分部类等等，比Java好不要太多。像Kotlin，不仅可以扩展类的方法，还可以扩展类的属性。

前两个都是关于扩展代码的，这里再来一个。我们知道Java 1.8以来，接口interface里的方法可以有自己的默认实现了，大大方便了实现类，减少了重复代码。相对于Java的这个实现是显示的，Go语言的接口实现可以是隐式的，添加隐式实现后，所有继承的结构（Go没有类，都是结构struct）都可以调用这个方法，和前面的两个特性有异曲同工之妙，下面我们对比看一下。

C语言就有宏的概念，通过 #define 定义，然后在代码中进行替换。宏作为Rust语言的高级特性，可以操作语法单元，是一种通过编写代码来生成代码的方式，被称作“元编程”（meta programming）。相对于函数，宏可以接受任意多个参数，可以减少重复代码，定义DSL。宏语法比较复杂，难以编写和调试，以至于在Rust文档中说，宏亩差手将是其最后的特性。

当你回想写代码枯燥的时候，应该会想到为字段编写getter、setter吧？较早的时候，C#就意识到了这个问题，贴心地推出了自动属性这个语法糖。而Java开发者则是通过Eclipse、IDEA这样的开发工具来自动生成getter、setter代码。当然，现在也可以依赖Lombook包，使用lombok的注解@Getter @Setter来编译时生成相关代码。

据说空指针异常是软件业最贵的异常，价值10亿美元。你有没有为处理调用链中的null值而烦恼过？又或者被伤害过？Kotlin会在编译期提示对可能为null变量的不安全使用，也提供了Elvis 操作符 ?: 来方便地处理null值。而有了可选链，就舒服多了。可选链语法应该较早出现在JavaScript语言中，新兴语言Swift也提供了这一省心的特性。Swift英明地决定变量是不允许直接存储NIL值，当然也提供了optionals的装箱功能允许将NIL或其它值包装起来，方便有时使用。

输入乃万恶之源，函数首要的事情就是检查不规范和不安全的输入，这也是卫语句的来历。Swift语言为此提供了专门的卫语句语法，有了它的贴身防护，整个代码都干爽多了，剧烈运动都不怕，不信往下瞧：

如果要评选最酷的语言特性，那么Lambda表达式必须获得提名。Lambda表达式很早就出现在Lisp语言中，python也有，在后来的C#语言大放异彩，又一次狠狠地羞辱了不长进的Java，而Java也终于在1.8版本后加入了这一特性，甚至C++ 11也光荣地上车了。

我们知道编程语言有静态和动态之分，静态语言如Java 、 C# 、 C 和 C++，动态语言如Perl，Python，JavaScript，Ruby 和 PHP等，多数为迅嫌脚本语言。而融合了静态和动态特性的语音，就被称为渐进式语言，如TypeScript、Common LISP、Dylan、Cecil、Visual Basic.NET、Bigloo Scheme、Strongtalk等。静态类型检查可以尽早地发现 BUG，动态类型检查可以方便地处理依赖于运行时信息的值的类型。 渐进式语言允许类型注释来控制程序的一部分使用静态类型检查，而另一部分为动态检查，更具灵活性。 Python从3.5开始引入了对静态类型检查的支持。

在面向对象的编程语言中，状态是计算的基础。由于可变状态的存在，在编写高并发，多线程代码时，无法知道并行进行的诸多状态读写中是否有顺序上的错误，而且这种错误又是难以察觉的，而不变性则规避了这个问题。 不变性是函数式编程的基础，不变性意味着函数没有副作用，无论多少次执行，相同的输入就意味着相同的输出，所有线程都可以无所顾忌的执行同一个函数的代码，代码更像数学函数，更易理解和测试。

String就是构建在Java语言内核中的不可变类的一个典型例子。Java 的 CopyOnWrite系列容器类也是利用了不变性增强了并发安全性。Java可以通过final修饰符实现类和变量的不可变。而Scala、Swift、Groovy等语言也有各自的语法实现不可变的变量和类。

多重分派是一些编程语言的特性，其中的函数或者方法，可以在运行时间（动态的）使用一个或多个实际参数的组合特征，路由动态分派至实现函数或方法。多重分派主要区别于我们常见的重载方法，重载方法是在编译期就绑定了，而多重分派是在运行期分派的。Lisp、Julia、C#、Groovy等语言内建多分派特性，JavaScript、Python和C等语言通过扩展支持多分派。 多重分派可以避免我们写很多分支条件，而是更直观地用对象类型表达，使代码变得可读性更好并且较少发生错误。

前面几个特性是不是略显沉闷，那么来看一下这个激动一下。解构这一语法特性用于从数组索引或对象属性创建变量，简直帅到飞起。

爱写单元测试的同学有福了，这个绝壁是重磅炸弹，在生产代码里夹着测试代码，你有想过这么写测试吗？谁想的？简直脑洞打开啊！该特性在Pyret语言中，Pyret旨在作为编程教育的杰出选择，同时 探索 脚本和函数式编程的融合。

如果内联测试没有让你震惊，D语言内联编译期的这个特性绝对会让你惊掉下巴，基于该特性，开发人员可以直接在D语言中嵌入汇编代码，彻底放飞自我了，俺滴亲娘啊！受不了！受不了！顺便说一下，D语言比较小众，是C++的一个改进型，它包括了按合约设计、垃圾回收、关联数组、数组切片和惰性求值等特性。

好吧，我们看点其它的来压压惊吧。尽管Kotlin语言也说自己实现了模式匹配，但是实际上只是一点点帅，真正帅的是 Elixir语言的模式匹配，Elixir作为一种在Erlang OTP上运行的动态类型语言，将模式匹配提升到了一个全新的水平。

在编程语法上，Python真是个神一样的存在，for循环都能写出花来。

Java 8 中提供了Stream API特性， Stream 使用一种类似用 SQL 语句从数据库查询数据的直观方式，来提供一种对 Java 集合运算和表达的高阶抽象。事实上这个特性C#早就有了（Java又躺枪一次）。不得不说，利用这个特性写出来的代码，看上去还真的是很流利的。