C#与.net发展趋势和预测

因为我们左右不了c#和.net的发展,所以我们对C#和.net的发展中的科学技术问题并不关心,更多关注它是否普及应用。

在软件领域,我们有两个极端:1是什么事情都动手解决,从逻辑角度,“C#什么都能做”,可以把“c#”换成c,c++,vb,甚至汇编,基本上都是对的,但这本身没有多大意义。其实我们更关心,这门语言,有没有从语言特性上对这种开发提供支持。比如用bool类型,比c中用0,1表示false,true要“安全”得多。2是“等一等看一看靠一看”的“等看靠”思想。例如,以前c#1.1的时候,我们等着微软出泛型;c#2的时候,等微软出linq,silverlight;C#3的时候,等微软出动态。因为我们没法直接与MS高层交流,所以我们除了“等呀等,盼呀判”,还能做什么呢?

我们有很多的理想和抱负,个人不能实现,而微软能实现我们那些梦想的部分,是一种非常美好的事情。

对C#和.net的发展,其实我们也可以反思,批判,提出建议,做出预测。

C#和.net的发展,最终的目的,是提高开发效率,更加智能。具体的,包括重用,可维护性等等。

那么怎么才能提高开发效率呢?

我们知道,从语言基础平台来看,程序开发主要分为算法和API(在.net中表现为类和类库)。提升效率,应该从这两方面下功夫。

算法逻辑就三种,顺序,判断(分支),循环。对于循环,C#和Java基本上都没有努力。虽然LINQ部分地辅助了集合的开发,但离面向集合(数组,矩阵,向量,序列等等,怎么叫都可以)的通用集合开发,还差的很远很远。VB简单地引入了数组字面常量,使得数组的开发,变得简洁一点。像matlab, r,sas,apl(array process language)语言,是多么的简洁,取得的成功是多么惊人,看看科学家和工程师使用的科学计算语言,就明白了。科学工程是多么的需要这种 循环黑盒子。

实际上程序的主要工作,都在循环上,而且规律性极强。例如,我们要计算所有员工的月底工资奖金,我们先算一个人工资奖金,然后再用循环处理。

因为循环有自身的规律性,所以不应该由程序员来写代码,在更高级(高阶)的环境中,循环应该是一个黑箱。

所以为了把循环当作黑箱处理,辅助集合数据(数组,矩阵,向量,序列等等,怎么叫多可以)的表示和应用是基础,而算法的自动生成是关键。

只有把集合当作基本数据类型,循环作为单个操作,并自动优化循环算法(例如并行计算,延迟计算),这门开发语言,才从面向过程,面向算法,上升为面向问题的智能语言,“脱离低级趣味”。

 在大学学测量平差的时候,我用FoxPro来实现线性代数的各种基础运算。
大三学数值分析时候,自己用C语言写了一些算法,同时也给同学做作业,补考之类助人为乐的事情。
其中学数据结构,书上的每一个算法,都自己先写算法,再对照书,然后改进,这些算法,都写了三遍,形成了多个版本和多种实现算法,用过的白纸,对起来有半尺。
2002年,毕业设计做“GPS似大地水准面的二次曲面拟合”,用的是自写的C++的矩阵实现。这个c++矩阵类,成了我博客的第一篇博文。
工作时,用c++写了道路桥梁曲线坐标放样程序,是一个比较实用的功能,可以求出任意公里桩,任意宽度的,任意曲线类型的半径。
在研究生阶段,再学数值分析的时候,使用的是MatLab版本,把书上的所有的算法,自己完全实现,并与书上对比,又进行了改进,写得非常认真工整。现在这本数值分析的MatLab算法,还在我的桌子上,舍不得丢弃。那些稍微复杂的算法,用c/c++,基本上都要几百行,甚至几千行代码,而用matlab,几句话,大部分也就20来句,就做的非常漂亮。
再后面广义测量平差,GPS坐标计算,计算量太大,用c/c++,凭个人精力,基本上是不可能去实现的。matlab成了不二选择。
其后学生物统计,接触了R语言,APL语言,对基于集合的编程,深有体会。

为了简化判断(分支),C#和java都引入了bool型。但很多判断,是事先并不确定的。代数计算器的编写,就是一个简单而又典型的例子。在C#里,有多种方式,来实现简单计算器。在大话设计模式里甚至用**模式来讨论(有些反感这种模式,更反感接口的使用,大部分是过度设计,用来学习训练还差不多,真正这么大的工作量,这么弱的功能,能用在项目中?)。其他如语法词法树,微软的msscript.ocx,利用动态语言(如python,javascipt)等方式,也是用得比较多的,简单的计算,可以利用DataTable的Evaluate来进行某些有限的计算。

动态语言中,一句话就能解决的问题,对C#和.net程序员,却伤透了脑筋。

只有引入动态特性,动一点,再动一点,我要摇摆,在我的地盘我自由地跳。 “能静则静,想动就动”,“静如处子,动如脱兔”,“上得厅堂,下得厨房,进得闺房”,是每个程序员的梦中情人。FoxPro,JavaScript,Python,Basic等经典的动态特性,是多么引人入胜,遐想联翩呀!

 

至于API(或者类库),一些是通用的,一些是面向领域的,还有考虑轻重缓急之分。从2002面世,C#和.net走过了7个年头,应该岁数不小了。但类库还是相当的缺乏(相比vb,delphi,c等传统语言)。CodePlex的项目虽然也不少,但成气候的真没几个。

数学类库是一切逻辑思维的基础和最大工具。.net应该大量加入数学(代数、几何、离散数学、线性代数,概率和数理统计)类库。而现在的.net类库中,只有简单的离散数学(数据结构和算法是一部分离散数学的表现和实现)。GIS空间数据库,可以看成是球面几何的应用。融入了大量的数学类库,C#和.net就将会在包括电信,医疗、经济、卫星、测绘、生物、规划,CAD,设计等科学工程领域迅速扩大市场。

 

其实C#和.net还有很多需要发展的地方:主要包括

1.       基于泛型的数据集,(DataTable, DataColumn

2.       基于泛型的控件: T TextBox, 而本质上,TextBox只能输入字符串,在TextBox中怎么确定输入的字符串合法,并得到正确的对象值,而不是字符串呢?即 T TextBox.Value。 其实泛型控件的实现也很简单,答案是构造函数。利用构造函数或类型转换函数实现,如果没有重载构造函数,或者重载转换函数,输入值失败。同样,T ComboBox.Item[int index] 也是我们需要的。我刚才在使用ComboBox.Items[int index]的时候,却需要使用强制类型转换,还要考虑()转换,还是as转换,因为值类型(如struct)是不能用as转换的,要多使用两个阔话,很是丑陋.

3.       泛型间数据类型的转换。为了安全和简单,C#现在禁止泛型间数据类型转换。但实际上,泛型间的数据类型转换,是安全有效的。只要编译器检测所应用的类型,有没有重载对应类型的构造函数和转换函数即可。

4.       SilverLight,compact framework,macro framework和普通的.net framework之间的兼容和互操作,也是一个必须改进的方面。子集和超集(父集),必须完全兼容和互操作。Vista,因为这个问题,而应用受限。

5.       silverlight和C#与html的集成,以及silverlight与数据库、服务器的交互,严重阻碍了.net在网络上的应用。C#应该像js操作html那样操作DOM。

6.       .net的可选安装。飞信用.net开发了那么久,都不敢安装.net。我们开发的应用程序,应该可以让用户只安装必须的类库,做到just in time install (JII)

7.       基于组合的winform开发框架,而不是目前的传统的基于继承的开发框架,能方便界面的快速有效开发。例如,我们把treeivew作为一项,直接放入combobox,把DateTimePicker直接放入ToolStrip中,基于组合的框架,支持直接Items.Add(),而不用写个自定义的继承的类。

8.       基于集合的控件和基于组合的控件开发框架,对程序自动生成,能大大提高效率。所有的控件,都有过数组版本。这可以通过加入对应控件的集合版本,如RadioButtonList,,TextBoxList,,或者提供泛型控件集合。

9.       类似于VBA的二次开发,把.net带入工业批处理时代。VSA(visual studio for application)已淘汰, VSTA ( visual stdio tools for application)不成熟。传统的CAD,GIS,OFFICE软件,在规划,设计,办公,计算领域,多用VBA进行二次开发,进行工业自动化,创造的价值,远远大于软件本身的售价。

10.   
等着你补充…

 

凭微软孤军奋战,路还很长…,梦还很远…
PS: Linq2Spatial,或者类似的地理计算,也是一个非常重要的方面,微软的virtual earth, google的maps,earth的在线地图服务,创造了无以计数的应用。在前段时间的日全食观测中,我就是利用google maps来给全国各地的朋友提供信息。数字地球是整合资源信息的框架,esri最先看到了,Oracle领头了(oracle spatial),google最时髦的冲到了前锋(google maps,google earth),微软紧跟其后(ms spatial, ms virtual earth),中科院遥感所、地理所、国家测绘局,武汉大学也死死的跟着,但力不从心。虽然我觉得过于庸俗,但这里还是引用这样一句大家耳熟能详的话:“信息的80%都与地理位置有关”。其实这个数字是保守的。我们考虑自然界和生命体的层次:基本粒子(原子核,质子,中子,电子),原子,分子,细胞,组织,器官,个体,物种,种群,群落,生态系统,区域,全球,太阳系,银河系,宇宙这个人类生存的系统,就会发现,从器官以下的层次,基本属于物理,化学、生物,电子等领域,与地理信息无关,而从个体,物种,直到银河系,宇宙,我们都需要获取时态的空间地理信息。但没有多少人明白,这其中的基础,坐标系是怎么建立的(球心坐标,投影坐标,各种投影坐标的转换和应用),前房交会,后房交会,侧方交会,球面几何的计算。“我在哪里?从哪里来?到哪里去?怎么走?",这是地理信息系统需要解决的问题,也希望我们能够在日常计算方便集成面向对象的地理计算。

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