什麼是完美的教學語言 - Garth

Python 作為一種教學初學者的語言遠非理想。完美的教學語言是什麼，或者至少應該是什麼。我將列出這種語言的十二個特徵，八個基本特徵和四個理想特徵。之後，我將對當代語言的衡量標準進行一些（相對）冷靜的觀察。

理想的特性

以下是理想的特徵：

• 工具支援。顯然，我們希望我們的語言擁有一個強大的 IDE，並提供廣泛的重構支援。應該有一個宣告式構建工具和一個全面的測試環境，支援一系列方法（包括 TDD、BDD 和 PBT）。
• 雜耍裝置。初學者應該可以在沒有幫助的情況下安裝執行時、核心工具和 IDE。在語言版本之間切換應該很簡單，就像在同一裝置上維護多個版本一樣。
• 適用性。該語言應該可用於一系列應用程式。理想情況下，應該支援瀏覽器、移動裝置、桌面和雲。
• 工業採用。該語言應該在整個軟體行業中得到認可，並在面試過程中發揮重要作用。開發人員應該能夠直接在行業中使用該語言，或者至少可以輕鬆轉換為類似的替代方案。

主要特點

以下是我們理想的程式語言的主要特徵。

• 融合的：語言的特性應該結合在一起以提供一致的方法。在存在重複的情況下，它應該是一個深思熟慮的選擇，而不是事後的改造。就像一個好的故事或電影一樣，在語言的一部分中實現的“世界構建”不應該在其他部分中被挫敗或被取消。例如，應該提供集合文字，但集合應該是常規型別，遵循與其他規則相同的規則，並且能夠由開發人員擴充套件。
• 綜合的：儘管使用單一正規化語言進行編碼是一門優秀的學科，但學生的母語應該讓他們接觸到他們在工作場所可能需要的風格。為便於討論，我將這些定義為命令式、物件導向、函式式和通用。該語言應該提供在這些正規化中的每一箇中進行編碼的能力，並且（如上所述）儘可能無縫地整合它們。
• 相關的：該語言不應違反我們行業的既定慣例。語言中使用的術語應與主流用法相呼應，而不是重新定義通用術語或進行任意替換。如果某個術語過時和/或僅因偶然使用，則可以例外，例如將static替換為shared。
• 簡潔：應謹慎使用關鍵字和特殊符號。保留字的數量應該最少，但至關重要的是，同一個關鍵字絕不能有多種含義。違規的例子是C++ 中的類和Java 中的擴充套件。理想情況下，符號也應該如此，但由於實用性，讓步是不可避免的。在重用符號的地方應該有一些更高的主題來統一不同的含義，例如在 Scala 中使用下劃線。
• Goldilocks Typed：必須有一個沒有特殊情況的統一型別系統。值型別和引用型別之間的任何內部區別都應該對開發人員隱藏。該語言必須在每個宣告中都要求一個關鍵字或符號，並且每個變數都必須有一個已定義的型別。應明智地使用型別推斷，以確保靜態型別不會成為障礙。相反，型別推斷不能如此普遍和陰險以致引起混淆。
• 可擴充套件：認識到現代性，該語言應使其執行時能夠利用多核和雲託管硬體。預設情況下，變數應該是不可變的並且評估是惰性的。理想情況下，應該可以將程式碼庫劃分為純區域和有副作用的區域。
• 敏捷：學習者應該能夠在快速反饋迴圈中工作，在那裡他們可以快速看到程式碼更改的後果。編譯和部署時間不應導致學生注意力不集中。理想情況下，構建/部署/測試周期應該是持續且無縫的。
• 具有挑戰性：該語言不應要求使用高階功能來完成日常任務。也不應該將常見的錯誤誤認為是嘗試使用高階功能。然而，語言應該提供一個開放式學習路徑，在那裡可以擴充套件語言和執行時。

對現有語言的思考

以下是我對當前語言如何衡量這些標準的看法：

• 有許多較新的語言建立在過去的經驗之上，並且在整合性、簡潔性和可擴充套件性方面得分很高。在我大量的空閒時間裡，我試圖學習ReScript和Elm，我覺得這兩個都令人印象深刻。遺憾的是，這些語言嚴重依賴純粹的 FP，因此在綜合性和相關性上得分很低。它們非常適合以易於理解的方式教授 FP，但可以排除在此討論之外。
• TypeScript是一門極好的語言，它改變了我對程式碼的看法，變得更好。它在全面和具有挑戰性的類別中獲得加分，使結構型別和對映型別成為主流。不幸的是，它最大的優勢仍然是最大的弱點，尤其是在當前背景下。通過在 JavaScript 上構建，它開啟了一個潘多拉魔盒，我們不希望將這些問題強加給初學者。
• C# 和 Java 非常全面，在可擴充套件性方面做得很好，並且正在改進型別和簡潔性。對於有經驗的開發人員來說，它們是很好的選擇，但在整合性、相關性和簡潔性方面嚴重不足。這兩種語言仍然有很多儀式、雜耍值和引用型別，這使得教授函數語言程式設計變得困難，並且有許多不推薦使用的特性。
• 十年前Scala本來是一個競爭者，但由於技術債務問題而被其社群的優先事項所拖累。Scala 3 在很多方面都是一門新語言，在解決這些問題方面還有很長的路要走，但任何人都在猜測採用的速度。五年後它可能是一個不同的故事，但現在我們排除它。
• Rust和F#是我們遇到的第一個強有力的競爭者。兩者都會對我們所有理想的特徵給予高度評價。它們越來越受歡迎，吸引了新採用者的稱讚，並被第一篇文章的讀者推薦給了我。然而，他們（以不同的方式）太固執己見，無法做出最後的決定。
• 這給我們留下了Ruby、Go、Swift和Kotlin。我不得不承認我是 Ruby 的忠實粉絲，並相信它是一種很棒的教學語言，尤其是在 Ruby 3 中可用的靜態型別。在型別欄的另一側 Kotlin 和 Swift 選中每個框，優勢將歸於 Kotlin當您包括理想的標準時。最後，我找不到排除 Go 的理由，即使它不是我的菜。我認識的使用它的教育工作者都是忠實擁護者，對泛型的支援即將到來。所以值得認真考慮。

結論

想象一下，如果明天你被告知必須教授“X 語言”一年，而你的薪水將完全取決於學生作為開發人員的成長，你會有什麼感受。