預(yù)測(cè)C#與.NET的發(fā)展趨勢(shì)
因?yàn)槲覀冏笥也涣薱#和.net的發(fā)展，所以我們對(duì)C#和.net的發(fā)展中的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題并不關(guān)心，更多關(guān)注它是否普及應(yīng)用。
在軟件領(lǐng)域，我們有兩個(gè)極端：1是什么事情都動(dòng)手解決，從邏輯角度，“C#什么都能做”，可以把“c#”換成c,c++,vb，甚至匯編，基本上都是對(duì)的，但這本身沒(méi)有多大意義。其實(shí)我們更關(guān)心，這門語(yǔ)言，有沒(méi)有從語(yǔ)言特性上對(duì)這種開(kāi)發(fā)提供支持。比如用bool類型，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的時(shí)候，我們等著微軟出泛型；c#2的時(shí)候，等微軟出linq，silverlight；C#3的時(shí)候，等微軟出動(dòng)態(tài)。因?yàn)槲覀儧](méi)法直接與MS高層交流，所以我們除了“等呀等，盼呀判”，還能做什么呢？
我們有很多的理想和抱負(fù)，個(gè)人不能實(shí)現(xiàn)，而微軟能實(shí)現(xiàn)我們那些夢(mèng)想的部分，是一種非常美好的事情。
對(duì)C#和.net的發(fā)展，其實(shí)我們也可以反思，批判，提出建議，做出預(yù)測(cè)。
C#和.net的發(fā)展，最終的目的，是提高開(kāi)發(fā)效率，更加智能。具體的，包括重用，可維護(hù)性等等。
那么怎么才能提高開(kāi)發(fā)效率呢？
我們知道，從語(yǔ)言基礎(chǔ)平臺(tái)來(lái)看，程序開(kāi)發(fā)主要分為算法和API（在.net中表現(xiàn)為類和類庫(kù)）。提升效率，應(yīng)該從這兩方面下功夫。
算法邏輯就三種，順序，判斷（分支），循環(huán)。對(duì)于循環(huán)，C#和Java基本上都沒(méi)有努力。雖然LINQ部分地輔助了集合的開(kāi)發(fā)，但離面向集合（數(shù)組，矩陣，向量，序列等等，怎么叫都可以）的通用集合開(kāi)發(fā)，還差的很遠(yuǎn)很遠(yuǎn)。VB簡(jiǎn)單地引入了數(shù)組字面常量，使得數(shù)組的開(kāi)發(fā)，變得簡(jiǎn)潔一點(diǎn)。像matlab, r,sas,apl(array process language)語(yǔ)言，是多么的簡(jiǎn)潔，取得的成功是多么驚人，看看科學(xué)家和工程師使用的科學(xué)計(jì)算語(yǔ)言，就明白了。科學(xué)工程是多么的需要這種 循環(huán)黑盒子。
實(shí)際上程序的主要工作，都在循環(huán)上，而且規(guī)律性極強(qiáng)。例如，我們要計(jì)算所有員工的月底工資獎(jiǎng)金，我們先算一個(gè)人工資獎(jiǎng)金，然后再用循環(huán)處理。
因?yàn)檠h(huán)有自身的規(guī)律性，所以不應(yīng)該由程序員來(lái)寫代碼，在更高級(jí)（高階）的環(huán)境中，循環(huán)應(yīng)該是一個(gè)黑箱。
所以為了把循環(huán)當(dāng)作黑箱處理，輔助集合數(shù)據(jù)（數(shù)組，矩陣，向量，序列等等，怎么叫多可以）的表示和應(yīng)用是基礎(chǔ)，而算法的自動(dòng)生成是關(guān)鍵。
只有把集合當(dāng)作基本數(shù)據(jù)類型，循環(huán)作為單個(gè)操作，并自動(dòng)優(yōu)化循環(huán)算法（例如并行計(jì)算，延遲計(jì)算），這門開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，才從面向過(guò)程，面向算法，上升為面向問(wèn)題的智能語(yǔ)言，“脫離低級(jí)趣味”。
在大學(xué)學(xué)測(cè)量平差的時(shí)候，我用FoxPro來(lái)實(shí)現(xiàn)線性代數(shù)的各種基礎(chǔ)運(yùn)算。
大三學(xué)數(shù)值分析時(shí)候，自己用C語(yǔ)言寫了一些算法。
其中學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，書上的每一個(gè)算法，都自己先寫算法，再對(duì)照書，然后改進(jìn)，這些算法，都寫了三遍，形成了多個(gè)版本和多種實(shí)現(xiàn)算法，用過(guò)的白紙，堆起來(lái)有半尺。
2002年，畢業(yè)設(shè)計(jì)做“GPS似大地水準(zhǔn)面的二次曲面擬合”，用的是自寫的C++的矩陣實(shí)現(xiàn)。這個(gè)c++矩陣類，成了我博客的第一篇博文。
工作時(shí)，用c++寫了道路橋梁曲線坐標(biāo)放樣程序，是一個(gè)比較實(shí)用的功能，可以求出任意公里樁，任意寬度的，任意曲線類型的半徑。
在研究生階段，再學(xué)數(shù)值分析的時(shí)候，使用的是MatLab版本，把書上的所有的算法，自己完全實(shí)現(xiàn)，并與書上對(duì)比，又進(jìn)行了改進(jìn)，寫得非常認(rèn)真工整。現(xiàn)在這本數(shù)值分析的MatLab算法，還在我的桌子上，舍不得丟棄。那些稍微復(fù)雜的算法，用c/c++,基本上都要幾百行，甚至幾千行代碼，而用matlab，幾句話，大部分也就20來(lái)句，就做的非常漂亮。
再后面廣義測(cè)量平差，GPS坐標(biāo)計(jì)算，計(jì)算量太大，用c/c++，憑個(gè)人精力，基本上是不可能去實(shí)現(xiàn)的。matlab成了不二選擇。
其后學(xué)生物統(tǒng)計(jì)，接觸了R語(yǔ)言，APL語(yǔ)言，對(duì)基于集合的編程，深有體會(huì)。
為了簡(jiǎn)化判斷（分支），C#和java都引入了bool型。但很多判斷，是事先并不確定的。代數(shù)計(jì)算器的編寫，就是一個(gè)簡(jiǎn)單而又典型的例子。在C#里，有多種方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單計(jì)算器。在大話設(shè)計(jì)模式里甚至用工廠模式來(lái)討論（個(gè)人有些反感這種模式，更反感接口的使用，大部分是過(guò)度設(shè)計(jì)）。其他如語(yǔ)法詞法樹(shù)，微軟的msscript.ocx,利用動(dòng)態(tài)語(yǔ)言(如python，javascipt)等方式，也是用得比較多的，簡(jiǎn)單的計(jì)算，可以利用DataTable的Evaluate來(lái)進(jìn)行某些有限的計(jì)算。
動(dòng)態(tài)語(yǔ)言中，一句話就能解決的問(wèn)題，對(duì)C#和.net程序員，卻傷透了腦筋。
只有引入動(dòng)態(tài)特性，動(dòng)一點(diǎn)，再動(dòng)一點(diǎn)，我要搖擺，在我的地盤我自由地跳。 “能靜則靜，想動(dòng)就動(dòng)”，“靜如處子，動(dòng)如脫兔”，“上得廳堂，下得廚房，進(jìn)得閨房”，是每個(gè)程序員的夢(mèng)中情人。FoxPro，JavaScript，Python，Basic等經(jīng)典的動(dòng)態(tài)特性，是多么引人入勝，遐想聯(lián)翩呀！
至于API（或者類庫(kù)），一些是通用的，一些是面向領(lǐng)域的，還有考慮輕重緩急之分。從2002面世，C#和.net走過(guò)了7個(gè)年頭，應(yīng)該歲數(shù)不小了。但類庫(kù)還是相當(dāng)?shù)娜狈?相比vb,delphi，c等傳統(tǒng)語(yǔ)言）。CodePlex的項(xiàng)目雖然也不少，但成氣候的真沒(méi)幾個(gè)。
數(shù)學(xué)類庫(kù)是一切邏輯思維的基礎(chǔ)和最大工具。.net應(yīng)該大量加入數(shù)學(xué)（代數(shù)、幾何、離散數(shù)學(xué)、線性代數(shù)，概率和數(shù)理統(tǒng)計(jì)）類庫(kù)。而現(xiàn)在的.net類庫(kù)中，只有簡(jiǎn)單的離散數(shù)學(xué)（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是一部分離散數(shù)學(xué)的表現(xiàn)和實(shí)現(xiàn)）。GIS空間數(shù)據(jù)庫(kù)，可以看成是球面幾何的應(yīng)用。融入了大量的數(shù)學(xué)類庫(kù)，C#和.net就將會(huì)在包括電信，醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)星、測(cè)繪、生物、規(guī)劃，CAD，設(shè)計(jì)等科學(xué)工程領(lǐng)域迅速擴(kuò)大市場(chǎng)。
其實(shí)C#和.net還有很多需要發(fā)展的地方：主要包括
1. 基于泛型的數(shù)據(jù)集，（DataTable< T>, DataColumn< T>）
2. 基于泛型的控件: T TextBox< T>, 而本質(zhì)上，TextBox只能輸入字符串，在TextBox中怎么確定輸入的字符串合法，并得到正確的對(duì)象值，而不是字符串呢？即 T TextBox< T>.Value。 其實(shí)泛型控件的實(shí)現(xiàn)也很簡(jiǎn)單，答案是構(gòu)造函數(shù)。利用構(gòu)造函數(shù)或類型轉(zhuǎn)換函數(shù)實(shí)現(xiàn)，如果沒(méi)有重載構(gòu)造函數(shù)，或者重載轉(zhuǎn)換函數(shù)，輸入值失敗。同樣，T ComboBox< T>.Item[int index] 也是我們需要的。我剛才在使用ComboBox.Items[int index]的時(shí)候，卻需要使用強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，還要考慮()轉(zhuǎn)換，還是as轉(zhuǎn)換，因?yàn)橹殿愋停ㄈ鐂truct）是不能用as轉(zhuǎn)換的，要多使用兩個(gè)闊話，很是丑陋.
3. 泛型間數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。為了安全和簡(jiǎn)單，C#現(xiàn)在禁止泛型間數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換。但實(shí)際上，泛型間的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換，是安全有效的。只要編譯器檢測(cè)所應(yīng)用的類型，有沒(méi)有重載對(duì)應(yīng)類型的構(gòu)造函數(shù)和轉(zhuǎn)換函數(shù)即可。
4. SilverLight，compact framework，macro framework和普通的.net framework之間的兼容和互操作，也是一個(gè)必須改進(jìn)的方面。子集和超集（父集），必須完全兼容和互操作。Vista，因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題，而應(yīng)用受限。
5. silverlight和C#與html的集成，以及silverlight與數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器的交互，嚴(yán)重阻礙了.net在網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用。C#應(yīng)該像js操作html那樣操作DOM。
6. .net的可選安裝。飛信用.net開(kāi)發(fā)了那么久，都不敢安裝.net。我們開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，應(yīng)該可以讓用戶只安裝必須的類庫(kù)，做到j(luò)ust in time install (JII)
7. 基于組合的winform開(kāi)發(fā)框架，而不是目前的傳統(tǒng)的基于繼承的開(kāi)發(fā)框架，能方便界面的快速有效開(kāi)發(fā)。例如，我們把treeivew作為一項(xiàng)，直接放入combobox，把DateTimePicker直接放入ToolStrip中，基于組合的框架，支持直接Items.Add(),而不用寫個(gè)自定義的繼承的類。
8. 基于集合的控件和基于組合的控件開(kāi)發(fā)框架，對(duì)程序自動(dòng)生成，能大大提高效率。所有的控件，都有過(guò)數(shù)組版本。這可以通過(guò)加入對(duì)應(yīng)控件的集合版本，如RadioButtonList,，TextBoxList,，或者提供泛型控件集合。
9. 類似于VBA的二次開(kāi)發(fā)，把.net帶入工業(yè)批處理時(shí)代。VSA（visual studio for application）已淘汰, VSTA ( visual stdio tools for application)不成熟。傳統(tǒng)的CAD,GIS，OFFICE軟件，在規(guī)劃，設(shè)計(jì)，辦公，計(jì)算領(lǐng)域，多用VBA進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化，創(chuàng)造的價(jià)值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于軟件本身的售價(jià)。
憑微軟孤軍奮戰(zhàn)，路還很長(zhǎng)…，夢(mèng)還很遠(yuǎn)…
PS: Linq2Spatial，或者類似的地理計(jì)算，也是一個(gè)非常重要的方面，微軟的virtual earth, google的maps，earth的在線地圖服務(wù)，創(chuàng)造了無(wú)以計(jì)數(shù)的應(yīng)用。在前段時(shí)間的日全食觀測(cè)中，我就是利用google maps來(lái)給全國(guó)各地的朋友提供信息。數(shù)字地球是整合資源信息的框架，esri最先看到了，Oracle領(lǐng)頭了(oracle spatial)，google最時(shí)髦的沖到了前鋒(google maps,google earth)，微軟緊跟其后（ms spatial, ms virtual earth)，中科院遙感所、地理所、國(guó)家測(cè)繪局，武漢大學(xué)也死死的跟著，但力不從心。雖然我覺(jué)得過(guò)于庸俗，但這里還是引用這樣一句大家耳熟能詳?shù)脑挘骸靶畔⒌?0%都與地理位置有關(guān)”。其實(shí)這個(gè)數(shù)字是保守的。我們考慮自然界和生命體的層次：基本粒子（原子核，質(zhì)子，中子，電子），原子，分子，細(xì)胞，組織，器官，個(gè)體，物種，種群，群落，生態(tài)系統(tǒng)，區(qū)域，全球，太陽(yáng)系，銀河系，宇宙這個(gè)人類生存的系統(tǒng)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，從器官以下的層次，基本屬于物理，化學(xué)、生物，電子等領(lǐng)域，與地理信息無(wú)關(guān)，而從個(gè)體，物種，直到銀河系，宇宙，我們都需要獲取時(shí)態(tài)的空間地理信息。但沒(méi)有多少人明白，這其中的基礎(chǔ)，坐標(biāo)系是怎么建立的（球心坐標(biāo)，投影坐標(biāo)，各種投影坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換和應(yīng)用），前房交會(huì)，后房交會(huì)，側(cè)方交會(huì)，球面幾何的計(jì)算。“我在哪里？從哪里來(lái)？到哪里去？怎么走?"，這是地理信息系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題，也希望我們能夠在日常計(jì)算方便集成面向?qū)ο蟮牡乩碛?jì)算。
對(duì)于C#與.NET的發(fā)展的想法就寫到這里，歡迎討論。
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