電腦編程語言未來的發展是怎樣的?這是一個充滿爭議的永恆話題

Facebook 的工程師路易士 (Louis Brandy) 和他的同事們在過去兩年裡重新打造了垃圾資訊清除系統,這個系統可以從全球最大的社交媒體中移除掉惡意的、有攻擊性的或是其他不受歡迎的資訊。這可不是一個小工程——全球有超過 15 億用戶在 Facebook 上發布信息——為了搞定這個問題,路易士和團隊做出了一個不尋常的選擇:他們使用了一種被稱為 Haskell 的編程語言

Haskell

90 年代初,由學術人員組成的某個委員會發明瞭 Haskell,將其作為一種語言設計上的試驗,許多年之後,Haskell 仍舊處在主流編程語言之外的狀態。在互聯網最大的軟件代碼平臺之一 GitHub 上面,Haskell 位列最受歡迎編程語言的第 23 位。即便如此,Facebook 仍舊選擇這種語言用來設計其龐大複雜的反垃圾信息系統。筆者在 Facebook 位於加州 Menlo Park 的總部採訪了路易士,試圖理解這個技術選擇從整體來看對於程式語言的發展意味著什麼

可能這個問題看上去很幼稚,但是針對一種程式語言某些優點優於另一種語言的直接討論,都不可避免地會讓人感覺有那麼一點點尖刻,尤其是還會涉及到一個更廣泛的軟件開發者社區。程式員決定使用某個編程語言基於一系列的技術原因,但是同樣也有個人因素在內——兩種原因又互相聯繫。如果筆者的採訪對象過於稱讚 Haskell ——或是過分批評——那麼有許多人會叫喊這不公平。他們很可能無論如何都會這麼做

路易士是這麼說的,他認為 Haskell 非常適合處理 Facebook 上的垃圾資訊,因為這種語言在同時處理許多不同的任務時,非常高效——而且能夠讓工程師可以隨時對這些計算任務進行編程。Facebook 這個社交網絡實在是龐大了,垃圾消息的發送者變幻方法的速度很快,Facebook 的反垃圾引擎需要一邊設計完善,一邊能夠正常運作,而且要快。「延遲是最關鍵的,我們希望能夠馬上阻止垃圾消息的攻擊,」他說道,「我們希望在最短的時間裡做更多的檢查,Haskell 在這一點上很有幫助。

如果我們認為 FacebookGoogle Amazon 的發展方向代表了整個互聯網行業的話——也就是說,隨著互聯網的不斷發展,許多其他在線服務也將會遇到這幾家公司現在遇到的問題——Facebook Haskell 項目無疑為整個程式開發領域指出了一個方向。這並不意味著 Haskell 在未來幾年會大量普及,因為 Haskell 和傳統編程語言相比差異太大,經常有程式員用起來有問題;毫無疑問,這一點將會阻礙廣泛普及。但是 Facebook 的工作標志著,其他編程語言將會向 Haskell 的大方向上靠攏

一些新的程式語言已經在這樣做了。Google Go Mozilla Rust 能夠讓開發者設計大規模並行代碼,迅速搭建項目。一些編程項目也在為其他語言設計類似 Haskell 的軟件庫,比如「反應式」(reactive) 的編程項目 RxJava

對於一些程式員來說,像 Go Rust 這樣的編程語言並不像 Haskell 那麼高效,但是它們更容易學習。而且 Go Rust 至少也在貫徹 Haskell 社區過去 25 年來始終堅持的理念。「Haskell 推進了許多程式語言的發展,」資深程式員 Mathias Biilmann 這樣認為,「我想未來也會繼續如此。

純函數式 (purely functional)

Biilmann 在舊金山一家創業公司工作,為網站設計軟件。有一次,他在設計一個能夠讓用戶打開網站時自動調整圖像大小的工具,發現 Haskell 是最理想的編程語言,很大程度上是因為在併發運行程式的時候效率非常高。在一個互聯網站點為如此多用戶完成如此多不同任務的世界,Haskell 的這個特性非常有價值。「你會收到特別多的圖像縮放請求,」Biilmann 介紹說,「必需要能夠處理許多併發鏈接才行。

Haskell 之所以能做到這一點,是因為它是一種「純函數式程式語言」。從本質上來講,開發者基於一系列函數功能設計程式,每一個函數都能夠獨立於其他來運行。也就是說,你能夠用任何需要的方式執行計算,而不需要依序運行程式

這樣做會改進速度,也能幫助開發者想清楚他們在幹什麼。「大部分編程語言是,你要寫:『首先,做這個。之後,再做那個,』」他解釋說,「一旦你用上百個線程同時來做這件事的時候,人類就很難弄清楚到底在發生什麼,程式執行的先後順序又是什麼。

隨時編

這些基本的語言特性正是 Haskell 吸引 Facebook 的地方,後者需要一種程式語言來幫助工程師編寫「規則」,判斷網站上的垃圾信息。判斷垃圾資訊需要從來自 Facebook 龐大計算中心中的大量機器提取數據,Haskell 提供了一種快速實現的方式。「在 Haskell 裡,同時運行兩個函數是很安全的,你知道不會有任何副作用。可對於大部分程式語言來說就不行了,」路易士說,「Haskell 能夠讓你將看起來依序排列的代碼提出,同時運行他們。

不僅如此,Facebook 的工程師還可以在不必擔心代碼將如何運行的情況下去編寫「規則」。「我們希望從併發的狀態中抽象出來,」Haskell 大師 Simon Marlow 介紹說,「儘管並行處理對於效率很重要,我們卻不希望寫反垃圾系統的工程師去擔心這一點。Haskell 很擅長抽象化。

Instagram 也使用 Facebook 的系統處理垃圾資訊,該公司的工程師介紹,在遭受垃圾信息攻擊的時候會隨時編寫規則,「如果我們使用的是純函數式的編程語言,完全沒有副作用,那麼就能更快做出行動。

對於更大範圍的程式世界來說,這一點也很重要。現代互聯網服務一定要快速進化,不僅是為了服務不斷擴大、變化的用戶群,而且要保持競爭狀態

「不是壞事

現狀是:Biilmann 已經不再用 Haskell 了。Haskell 並非完全實用。使用該編程語言的人不夠多,而且很難改變這一點。「Haskell 就像一個來自未來的程式語言,但這是一個永遠不會到來的未來,」Biilmann 說道,「它解決了所有聲稱要解決的問題。但是它太過與眾不同,不可能成為通用語言。

如今,在設計需要併發性能的服務時,Biilmann 更傾向於使用 Go 或者 Rust。他說這兩種語言不如 Haskell 強大,但是發展方向是對的。而且對於主流程式員來說更適合。「如果今天我要重寫圖像縮放器的話,很可能會用 Go,」他這樣說,「Go 解決了 80的問題,而且基本上沒有學習曲線。

Facebook ,路易士承認 Haskell 的並行計算風格並不適用於所有任務,而且對於一些程式員來說,學起來很困難。但是他很有信心,未來幾年這項技術會變得更加重要。「這種技術肯定有潛力,」他說,「每家公司基本上都在寫類似的代碼。你必須這麼做。你會看到許多程式語言出現,感覺和它一樣,在底層機制上。

那麼 Haskell 呢?從長遠來看,它是否能發展成一個更普遍的程式語言呢?程式員群體又是否能更大程度地接受它呢?「我不知道,」路易士這樣說,「不過我不認為那是件壞事。

From Wired

注:原文來自 Wired,虎嗅編譯。


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