十二月的消遣

前言

嘿，大家好。歡迎來到十二月。希望你一切都好。

我們剛度過超級忙碌的十月。我們不久前為社群解答推出了一項重大改進。現在我們會去除重複，讓類似的解答只顯示一次；我們新增了排序選項、依程式碼搜尋的功能，而如果你去看看 C#，就會發現我們還加上了依不同程式設計概念篩選的功能。你可以藉此搜尋使用位元移位、遞迴或其他任何你感興趣技巧的解答。我們會在社群週把這項功能推廣到其他學習軌道。

不過現在，我們先把焦點放在 #12in23 上。十一月是個有趣的月份，我們探索了組合語言；而這個月我們要挑戰一組非常多元的語言，分別是 ColdFusion、Groovy、Lua、VimScript 和 Wren。一如往常，Erik 會帶我們了解這些語言有趣又獨特的地方。

徽章

一如往常，只要在這些語言中完成任 5 個練習，就能獲得十二月多元探索徽章。我們也有全年徽章，我知道你們很多人正朝著它努力。為此，我們準備了 5 個精選練習要請你完成，分別是：

• All Your Base：把以數字序列表示的數字轉換成另一個進位。
• Flatten Array：把巢狀集合攤平成單一、非巢狀的集合。
• Queen Attack：判斷棋盤上的兩個皇后是否能互相攻擊。
• D&D Character：隨機產生《龍與地下城》的角色。
• Run-Length Encoding：實作遊程編碼與解碼。

各語言概覽

ColdFusion

• 由 Allaire 公司於 1995 年開發，該公司在 2001 年被 Macromedia 收購，接著又在 2005 年被 Adobe 收購。
• 設計目標是成為快速開發網頁的平台
• 執行於 Java 虛擬機器（JVM）上
• 它有兩套獨立的語法，看起來不同，但語意上完全相同：
• 較舊的標籤式標記語法，擴充了 HTML 以顯示動態內容。
• 較新的類 ECMAScript 語法，可用於標籤式語法所在的任何地方，也能用在獨立的腳本檔中。目標是把商業邏輯從標記移到獨立的腳本檔。
• CFScript 是一門執行於 JVM 上的通用語言，Exercism 就是這樣使用它的。實際上，它從未真正遠離自己的網頁伺服器根源。
• ColdFusion 是付費產品，但 Lucee 基金會（一個總部在瑞士的非營利組織）仍在積極開發他們的開源 ColdFusion 伺服器，我們在 Exercism 學習軌道上用的就是他們的 Lucee Server。
• 至今仍在積極開發中
• 主要用於企業軟體；客戶包括 Apple、Adobe、General Motors 等

Groovy

• 由 James Strachan 自 2003 年起開發。該專案於 2015 年由 Apache 接手。
• 目標是在 JVM 上開發一門動態型別的語言（相對於 Java 的靜態型別），同時能減少樣板程式碼
• 雖然大多數 Java 程式碼同時也是合法的 Groovy 程式碼，但兩者仍有許多差異（例如 Groovy 允許動態型別與進階超程式設計）。這門語言也深受 Python 和 Ruby 影響。
• 用於腳本、建置工具（Gradle）、持續整合（Jenkins）、網頁應用程式（Grails）、測試（Spock）。Atlassian 工具有一套很受歡迎的第三方外掛，可讓你用 Groovy 寫腳本。

Lua

• Lua 由 Roberto Lerusalimschy、Luiz Henrique de Figueiredo 和 Waldemar Celes 於 1993 年在巴西里約熱內盧天主教大學開發。
• 名稱發音是 LOO-ah，在葡萄牙語中意思是「月亮」，也呼應了它部分靈感來源的 Sol 語言，Sol 在葡萄牙語中意為「太陽」
• 主要設計來嵌入其他應用程式，著重速度、可攜性、可擴充性以及開發時的易用性。
• 受到 Modula、CLU、C++、SNOBOL 和 AWK 的影響。就像 LISP 和 Scheme 有一個無所不在的單一資料結構機制（list）一樣，Lua 的對應機制就是它的 table。
• 透過位元組碼直譯，通常在執行時進行，但也可以事先完成。
• 主要用於腳本用途，例如 World of Warcraft、Dota 2 和 Crysis 這類遊戲，或 Adobe Lightroom 等應用程式以及部分 FreeBSD 系統軟體。也常被用來增加可擴充性，例如 Redis、Neovim 和 Nginx。

VimScript

• VimScript（也叫 Vim Script，中間有空格，或 VimL，代表 Vim Language）是 Vim 文字編輯器所使用的腳本語言。
• 衍生自 ex，那是 Vi 之前以行為單位的視覺化編輯器
• 它不是通用語言，而是專門的語言，提供有效且最佳化的腳本環境，讓你透過外掛、設定、巨集和函式來擴充與自訂 Vim 的功能。
• 雖然 Vim 主要是用 C 寫成的，Vimscript 讓使用者能透過高階腳本語言來自訂與擴充 Vim。
• 用在，嗯，Vim 裡，但也用在 NeoVim 上，那是 Vim 的分支

Wren

• 由 Bob Nystrom 於 2016 年開發，他是《Crafting Interpreters》一書的作者
• 目標：小巧、簡單、快速。
• 設計來嵌入其他應用程式。作者覺得現有的選擇（例如 Lua 和 TCL）不夠好，想要一門簡單、可嵌入，而且對具物件導向背景的人來說很自然的語言
• 應用於：
  • TIC-80：一台用來製作、遊玩與分享迷你遊戲的幻想電腦（類似 PICO8）
  • DOME：跨平台的遊戲製作框架。
  • luxe：跨平台、快速開發的遊戲引擎。
  • Wren Console：一個 Wren 的 REPL 與 CLI，主要由長年投入 Exercism 的貢獻者 Josh Goebel 用 Wren 本身寫成，我們在 Wren 學習軌道上用的就是它

從程式設計的角度來看，它們有什麼不同？

ColdFusion

• 動態型別
• 多重典範，主要是物件導向，但函式導向的成分越來越多。

Groovy

• 通常是動態型別，但也可以是靜態型別（以及漸進式型別）
• 既能直譯也能編譯（從第 2 版開始）。也因為如此，它常用於腳本
• 多重典範：主要是物件導向，但也包含指令式、函式導向和宣告式

Lua

• 動態型別，通常採直譯，但可以預先編譯
• 多重典範：程序式、物件導向（雖然有點不一樣）、函式導向與資料驅動

VimScript

• 動態型別且採直譯
• 多重典範：指令式、函式導向，以及簡單形式的物件導向程式設計

Wren

• 動態型別，但靜態定義；這讓編譯器能非常快速。
• 主要是物件導向語言，但也包含指令式與一點函式導向程式設計

這些語言有什麼過人之處？

ColdFusion

• 伺服器管理與應用程式開發之間有極佳的分離。管理主控台負責設定資料庫連線與伺服器監控（以及其他任何事），應用程式開發者只需要資料來源的名稱（一個 CF 物件，具備必要的方法，並已預先連線到資料庫管理系統的適當部分），再加上對某個目錄的寫入權限，用來放置應用程式檔案。
• 善用 JVM 與 Java 生態系的力量，包括能匯入任何 Java 函式庫並在 CF 中使用

Groovy

• 通用：幾乎任何工作負載都能勝任，包括應用程式與網站。
• 由於執行於 JVM 上，它的所有優點都適用：成熟、效能極高的虛擬機器，以及大量可用的函式庫。與 Java 的互通性也很好
• 減輕人們對 Java 可能有的許多不滿，例如受檢例外、
• null 安全性、冗長以及缺乏進階超程式設計
• 現代語言：進階型別推斷、閉包、內建的正規表示式語法、自動產生 getter 和 setter
• 絕佳的函式導向程式設計支援：閉包（像 Ruby 的區塊）、柯里化（部分應用）、惰性求值、不可變性等等

Lua

• 通用：用於嵌入式系統、原型開發、腳本、遊戲、網頁與後端開發。
• 簡單：語法相對少，讓這門語言容易學習。只有幾種原子資料型別，以及一個內建的複合資料型別：table。記憶體由垃圾回收管理
• 可攜：直譯器是用 ANSI C 寫的，幾乎任何平台都有它的編譯器

VimScript

• 簡單：輕量的語法，易學易用。
• 互通性：輕鬆存取檔案、shell 與其他程式。不必離開 Vim 就能擁有外部工具的全部威力。
• 表達力強：用少量的程式碼做很多事。寫出精簡且易讀性高的腳本。
• 強大的正規表示式引擎：Vimscript 的正規表示式實作受到 Emacs Lisp 啟發，提供了強而有力的文字處理工具。

Wren

• 小巧：虛擬機器的實作不到 4000 行程式碼
• 典範：虛擬機器的實作註解寫得很用心，用 C 寫成，也不算難讀。是學習如何打造一門語言的好方式。標準函式庫大部分是用 Wren 本身實作的，所以你也能看到它是怎麼實作的。
• 熟悉：語法讓你更快上手。如果你熟悉 Java 或 C++，會覺得非常親切。它允許依參數數量進行方法多載
• 非常出色的文件：語言與標準函式庫的文件易讀、內容豐富，而且有大量範例。
• 標準函式庫雖小，卻出乎意料地完整。

突出特色

ColdFusion

• 開箱即用：內建大量功能：處理 PDF、ZIP、Excel、XML、JSON、建立 API、電子郵件、S3 整合、各種不同的資料庫……完全不需要安裝額外的套件。非常適合減少版本不相容的問題
• 可擴充且安全，非常適合企業軟體
• 簡單、直覺的程式設計，讓新手也能很快做出複雜的資料驅動網頁。與 DreamWeaver 的整合非常出色。

Groovy

• 靈活的語法：可以省略點號與括號，這讓你能打造出非常漂亮的領域特定語言
• 超程式設計：同時支援執行期與編譯期超程式設計。例如，@ToString 註解會在編譯期產生 ToString 的實作，而在執行期改變物件的超類別則可以做到猴子補丁。
• 建構器：透過程式碼漂亮快速地處理與建構 JSON、XML、HTML。搭配 Swing 就能快速開發圖形化使用者介面。
• Trait：Groovy 的 Trait 讓你以可重複使用的區塊組合行為與屬性。類似 Ruby 的 mixin。

Lua

• 可嵌入：設計上易於嵌入。提供相對簡單的 C API，讓嵌入更容易。體積完全不是問題：完整的參考直譯器只有 247 kB！
• 可擴充：基礎語言刻意保持相對精簡，但它允許你輕鬆擴充這門語言。這讓語言更容易學習、嵌入時更輕量，也更靈活
• 快速：Lua 往往是最快的動態語言之一，尤其是在使用 LuaJit 直譯器時

VimScript

• 可擴充性：Vimscript 讓你能為編輯器加上新功能
• 可自訂：把編輯器調整成你喜歡的樣子（Vimscript 外掛本身主要就是用 Vimscript 寫的）
• 事件驅動：根據特定事件或條件（例如開啟檔案或儲存緩衝區）自動執行程式碼。
• 運用 Vim 的威力：內建存取 Vim 的功能與 API，讓腳本可以操作文字、緩衝區、視窗等等。

Wren

• 快速：對動態語言來說效能極佳
• 可嵌入：易於嵌入其他軟體。這門語言的作者以前是遊戲開發者，希望能為遊戲加上腳本功能。它的 C API 相當乾淨簡單。
• 並行：透過 fiber 輕鬆實現並行與協程，fiber 是非常輕量的構造（類似 goroutine 或 Erlang 行程），而且彼此之間能輕鬆溝通

該選哪一個

1. 如果你想打造網頁應用程式，ColdFusion 和 Groovy 是不錯的選擇
2. 如果你對可嵌入的語言感興趣，Lua 和 Wren 是首選，但 Groovy 也值得一看
3. 如果你想寫通用腳本，同樣這三門語言，Lua、Wren 和 Groovy，也很合適
4. 如果你在 JVM 上工作，ColdFusion 和 Groovy 是很自然的選擇
5. 如果你重視效能，Lua 和 Wren 很可能是你最好的選擇
6. 如果你的主要編輯器是 Vim 或 NeoVim，VimScript 顯然是絕佳選擇
7. 如果你有興趣了解或打造編譯器與虛擬機器，Wren 再適合不過了
8. 如果你有物件導向的背景，Wren 大概是最容易上手的語言
9. 如果你喜歡 LISP 那種單一而無所不在的資料結構設計，不妨試試 Lua
10. 如果你想試試事件驅動程式設計，去看看 VimScript 吧