1. 引言: Lisp的复兴与Clojure的影响
2. Clojure: 现代Lisp的典范
3. Basilisp:Python上的Clojure风格Lisp
4. Janet:LLVM上的Clojure
5. Fennel:Lua上的Clojure
6. ClojureDart:Dart平台的Clojure
7. 总结与展望: Lisp 语言家族的活力与未来

引言: Lisp的复兴与Clojure的影响

Lisp, 继FORTRAN之后第二古老的高级语言, 以强大的元编程能力, 简洁的语法和灵活的数据结构而著称, 历经岁月洗礼, 依然独具魅力.

上一次AI热潮退去以后, 一度被贴上"学院派"和"小众"的标签.

近年来, Lisp语言家族重新呈现出蓬勃生机, 甚至可说是迎来了一轮新的浪潮. 这股浪潮的中心, 正是现代Lisp方言Clojure的崛起.

Clojure的出现, 意义远非简单地为Lisp家族添砖加瓦. 它以其创新的设计理念和在现代编程领域的卓越表现, 重新唤醒了程序员社区对Lisp语言的兴趣与信心.

Clojure在Java虚拟机(JVM)平台上所取得的巨大成功, 再次以事实证明, Lisp语言拥有强大的生命力, 完全能够胜任现代复杂应用场景的需求.

更重要的是, Clojure的设计哲学和成功经验, 如同灯塔般, 启发和带动了Lisp语言家族的新一轮发展, 孕育出ClojureRS, Basilisp, Janet, Fennel, ClojureDart, Hy, Carp等一系列受其深刻影响的新兴Lisp方言.

今天, 我们就将一同走进这个充满活力的Lisp新世界, 深入探讨Clojure的创新之处.

ClojureScript无需介绍, 本文聚焦Basilisp, Janet, Fennel, 和ClojureDart, 原因无他, 仅仅在于我熟悉和使用过, 此外, Hy, Carp都是5k以上★, 应该相当成熟.

它们虽然各自植根于不同生态, 但趋同的设计理念, 与Clojure和Lisp家族之间的血脉联系, 共同见证Lisp在现代编程浪潮中的蓬勃活力与无限可能.

Clojure: 现代Lisp的典范

Clojure能够引领Lisp语言家族走向复兴, 绝非偶然. 其成功正是其自身的一系列创新设计, 使其成为名副其实的现代Lisp典范:

Lisp是一门非常优秀的语言, 缺乏的是生态. 只做编译器前端, 后端的事情交给其他语言的虚拟机(运行时)或者现成的编译器后端LLVM.

所谓

打不过, 就加入.

迈出这一步, 后面就是广阔原野.

• JVM平台: Clojure选择Java虚拟机(JVM)作为其运行平台. 直接站在巨人的肩膀上, 赋予了Clojure天然的跨平台能力和齐平Java的强大性能. 更关键的是, JVM平台为Clojure打开了通往庞大Java生态系统的大门, 无数成熟的Java库, 框架和工具, 都成为了Clojure的库, 降低了Clojure的学习门槛和应用难度.
• 函数式编程: Clojure坚定地拥抱函数式编程范式, 广泛采用不可变数据结构和纯函数. 这种设计理念看似苛刻, 实则蕴含着深刻的智慧. 函数式编程地简化了并发编程的复杂性, 让开发者能够更轻松地编写出健壮, 高效的并发程序, 完美契合现代多核处理器和分布式系统的发展趋势. 同时, 函数式编程也显著提高了代码的可维护性和可测试性, 让代码更易于理解, 调试和扩展.
• 数据即代码: Clojure完美继承了Lisp代码即数据的精髓. 在Clojure中, 数据结构 (例如列表(), 向量[], 哈希表{}, 集合#{}) 不仅仅是存储信息的容器, 更是编程语言的一等公民. Clojure提供了简洁而强大的语法来直接操作这些数据结构, 将数据处理提升到前所未有的高度. 这种设计思想与数据驱动编程的理念不谋而合, 使得Clojure在处理数据密集型应用时如鱼得水, 展现出卓越的性能和效率.
• 简洁的语法与宏系统: Clojure继承了Lisp简洁, 优雅且富有表达力的语法传统, 同时, 融入了现代编程语言的优秀特性, 使其在保持Lisp本质的同时, 更加易学易用, 降低了初学者的入门门槛. 更令人称道的是, Clojure依然保留了Lisp引以为傲的宏系统. 宏系统赋予了Clojure近乎无限的灵活性和扩展性, 开发者可以根据自身需求, 自定义语言特性, 甚至创造出特定领域的DSL(领域特定语言), 让语言本身更好地服务于应用场景.

Clojure凭借这些独具匠心的创新设计, 在Web开发, 大数据处理, 并发编程, 金融分析等众多领域都取得了令人瞩目的成就, 不仅证明了自身的价值, 也为其他Lisp语言的现代化发展树立了榜样, 提供了宝贵的经验和前进的方向.

Basilisp:Python上的Clojure风格Lisp

Basilisp高度兼容clojure, 官方文档里写要比ClojureScript更像Clojure(ClojureScript可是亲生的啊😂), 甚至可以直接使用cider/calva来做开发.

Basilisp选择了Python生态系统, 目标明确: 为广大的Python开发者, 带去Clojure的编程风格, 以及Lisp的强大力量.

• 设计理念: Basilisp的设计核心, 是在Python环境中, 再现Clojure的编程体验. 它致力于提供简洁优雅的Lisp语法, 强大的宏系统, 并实现与 Python代码和Python库的无缝互操作. Basilisp并非意在取代Python, 而是为Python赋能, 为Python开发者提供一种全新的选择, 让他们在熟悉的Python世界中, 也能享受到Lisp带来的思维乐趣和效率提升.

• 特点:

  • Clojure-兼容的语法: Basilisp的语法和概念, 满是Clojure的影子. 从数据字面量 ([], {}, "", ()), 到函数定义 (defn), 再到宏系统 (defmacro), Basilisp都力求与 Clojure保持神似, 让熟悉Clojure的开发者倍感亲切, 快速上手.
  • 编译到Python代码: Basilisp的代码, 最终会被编译成可读性极佳的Python3代码. 这并非晦涩难懂的字节码, 而是实实在在的Python代码, 这既保证了代码的执行效率, 也方便了Python开发者理解Basilisp的运行机制, 进行调试和维护.
  • Python虚拟机执行: Basilisp编译后的Python代码, 直接在标准的Python虚拟机上运行, 无需任何额外的运行时依赖. 安装, 部署都如同Python库一样便捷.
  • 强大的Python互操作性: 这无疑是Basilisp最耀眼的光芒. 它能够无缝调用Python世界中浩如烟海的函数, 类和模块, 尽情享用Python庞大的标准库和第三方库生态系统 (例如在数据科学领域大名鼎鼎的NumPy, Pandas, 以及Web开发框架 Django/Flask等). 反过来, Python代码也能轻松调用Basilisp代码, 实现双向的自由穿梭, 让两种语言的代码和谐共舞.
  • 宏系统: Basilisp完整地继承了Lisp强大的宏系统. 宏系统赋予了Basilisp元编程的能力, 开发者可以像搭积木一样自由地组合, 扩展语言的语法, 提高代码的抽象层次和复用率. 甚至可以根据Python项目的特定需求, 量身定制 DSL(领域特定语言), 打造更贴合业务场景的专用工具.
  • 轻量级: Basilisp与Python生态融为一体, 自身也保持着轻盈的身姿. 通过 Python的包管理工具pip install basilisp, 即可轻松完成安装, 快速融入Python项目.

• 适用场景:

  • 脚本语言: 无论是配置文件, 构建脚本, 自动化脚本, 还是复杂的数据处理脚本, Basilisp都能胜任.Lisp简洁的语法和强大的宏系统, 能让脚本代码更精炼, 更易维护.
  • Python应用的扩展语言: 在Python应用中嵌入Basilisp代码, 为应用带来无限的扩展可能. 无论是实现复杂的业务逻辑, 构建灵活的规则引擎, 设计可定制的工作流, 还是创建特定领域的DSL, Basilisp都能大显身手. 例如, 可以使用 Basilisp编写应用的配置加载和解析逻辑, 或者实现一些需要高度动态性和可配置性的业务规则.
  • 利用Python库的Lisp编程: 对于钟情于Lisp风格的开发者, Basilisp开辟了一条在 Python生态系统中进行Lisp编程的路径. 他们可以充分利用Python海量的库资源, 例如用Basilisp结合Pandas进行数据分析, 或者使用Basilisp结合 Django/Flask进行Web开发, 将Lisp的优雅与Python的实用完美融合.
  • Python教学中的Lisp入门: 对于已经掌握Python的学习者, Basilisp无疑是熟悉Lisp概念 (尤其是Clojure风格) 的理想跳板. 在熟悉的Python环境中, 学习 Lisp的核心思想, 无疑更加平滑流畅, 事半功倍.
  • 任何Python适用的场景: 因为Basilisp最终会被编译成Python代码, 并在Python虚拟机上运行, 理论上凡是Python能够应用的场景, Basilisp都能涉足. 只要想在Python项目中引入更强大的语言工具, Basilisp都将是得力助手.

Janet:LLVM上的Clojure

Janet是一种全面, 注重实用性的Lisp方言, 清晰地定位于脚本语言和通用编程语言. 与Basilisp侧重于Python互操作不同, Janet更像是一位全能选手, 内置了极为丰富的库和功能, 目标直指开发效率和实用性的极致.

因为借助LVVM的生态, 以C作为主要编程语言. 性能和C/C++的打通是它的主要考量.个人对于它在QT, 虚幻引擎等大型C/C++项目上充满期待.

• 设计理念: Janet的设计哲学, 可以概括为: 实用, 高效, 易用. 它追求语法的简洁之美, 也追求功能的强大完备. 同时, Janet对性能和工具链的完善程度也极为重视. Janet的目标, 是成为一把在各种场景下都能游刃有余的瑞士军刀式编程语言.
• 特点:
  • 快速, 高效, 性能出色: Janet内核由C语言打造, 并经过精心的性能优化, 因此拥有很不错性能, 性能甚至可以媲美一些传统的脚本语言, 在某些场景下甚至更胜一筹.
  • 内置C FFI: Janet内置了强大的C外部函数接口 (FFI). 通过C FFI, Janet代码可以轻松地与C代码互操作, 无缝调用C库. 这为 Janet扩展功能打开了无限可能, 也使得 Janet能够无缝融入到现有的C/C++项目中.
  • 丰富的内置库: Janet令人称道的一点, 是其极其丰富的内置库. 网络编程 (HTTP, TCP, UDP), 图形处理, 数据序列化 (JSON, MessagePack), 字符串处理, 操作系统接口等, 能想到的常用功能, Janet几乎都以内置库的形式提供. 开发者无需再为寻找第三方库而烦恼, 开箱即用, 提升了开发效率.
  • 支持协程: Janet原生支持协程(coroutines). 协程是一种轻量级的并发编程机制, 相比于线程, 协程拥有更低的资源消耗和更高的上下文切换效率. 协程的加入, 使得Janet在处理异步编程和并发任务时更加得心应手, 尤其适合构建I/O密集型应用.
  • 自托管编译器: Janet的编译器, 是完全使用Janet自身编写的. 自托管编译器, 是衡量一门编程语言成熟度和自举能力的重要标志. Janet拥有自托管编译器, 无疑证明了其语言设计的精巧和生态的完备.
• 与Clojure的关联: Janet在某些方面, 也隐约体现出 Clojure的实用主义精神. 例如, 两者都注重工具链的完善, 都力求为开发者提供一站式的开发体验. 但Janet在设计思路上, 更加强调性能和系统编程能力, 这与 Clojure基于JVM的特性有所不同.
• 适用场景:
  • 脚本编写: Janet无论是系统管理脚本, 自动化脚本, 构建脚本, 还是快速原型开发, Janet都游刃有余. 其执行速度快, 资源占用低, 内置库丰富等特性, 使其成为脚本语言的理想之选.
  • 系统工具: Janet非常适合开发各种系统工具, 例如命令行工具, 监控程序, 网络工具等. 内置的C FFI和强大的系统编程能力, 让Janet能够轻松地与操作系统底层交互, 构建高效, 可靠的系统级应用.
  • 游戏开发: Janet的高性能和C FFI, 也使其在游戏开发领域拥有一席之地. 可以用于编写游戏逻辑, 游戏脚本, 甚至作为游戏引擎的插件语言.
  • 嵌入式应用: Janet的体积小巧, 性能高效, 使其在资源受限的嵌入式环境中也能良好运行. 可以用于开发嵌入式设备的控制程序, 物联网设备的脚本等.
  • 通用编程: Janet并非仅仅局限于脚本领域. 它同样可以胜任各种通用应用程序的开发. 例如, 可以基于Janet的Web框架构建Web应用, 或者开发桌面应用, 服务器端应用等.

Fennel:Lua上的Clojure

Fennel则展现出另一种Lisp生态构建思路. 它是一种编译到Lua的Lisp方言. 充分利用Lua虚拟机的高效性, 以及Lua生态系统的丰富性, 同时, 为Lua开发者带来了更强大, 更现代的Lisp语法和宏系统, 特别是Clojure风格的简洁语法.

• 设计理念: Fennel的设计理念, 可以用一句精炼的话概括:借力Lua, 壮大Lisp. Fennel的目标, 并非另起炉灶, 而是充分利用Lua已经建立的强大生态和高性能虚拟机, 在其之上构建一个更现代, 更强大的Lisp语言. Fennel希望将Lisp的优势带给广大的Lua开发者, 并以此扩展Lua的应用边界.

• 特点:

  • 与Lua虚拟机高度集成: Fennel代码会被编译成Lua字节码, 最终运行在Lua虚拟机上. 这种高度集成, 使得Fennel代码拥有与Lua代码几乎一致的执行性能, 甚至在某些情况下, Fennel的性能可能更优.
  • 完全兼容Lua代码和库: Fennel与Lua之间, 实现了完美的互操作. Fennel代码可以无缝调用Lua代码和Lua库, 反之亦然. 这意味着Fennel开发者可以站在Lua生态巨人的肩膀上, 尽情享用Lua庞大的库资源, 例如在游戏开发领域备受青睐的Love2D, Corona SDK, 以及Web 开发框架Lapis, OpenResty等等.
  • Clojure 风格的简洁语法: Fennel的语法, 在很大程度上借鉴了 Clojure. 数据字面量, 函数定义方式, ->>.. 熟悉Clojure的开发者, 会发现 Fennel的语法风格异常亲切. Clojure-like的简洁语法, 也使得 Fennel代码更加易读易写, 富有现代感.
  • 宏系统: Fennel同样拥有强大的宏系统, 与Clojure的宏系统如出一辙. 宏系统为Fennel带来了元编程的能力, 开发者可以自由地进行代码生成, 语法扩展, 构建 DSL, 为Lua生态注入了更强大的语言活力.
  • 适用于所有Lua适用的场景: 由于Fennel是Lua的超集, 并最终编译成Lua代码, 因此, 凡是Lua能够应用的场景, Fennel都能完美胜任. 例如, 游戏开发 (Lua 是众多游戏引擎的首选脚本语言), Web开发(基于Lua的Web框架OpenResty在高性能Web服务领域独占鳌头), 配置管理, 嵌入式系统 (Lua也常被用于嵌入式设备)...... 只要想在Lua的世界中使用更强大的Lisp语言, Fennel都是理想之选.

• 与Clojure的关联: Fennel是在Lua平台上, 对Clojure语法风格的一次精彩复刻. Fennel的诞生, 有力地印证了Clojure的语法风格在Lisp社区乃至更广泛的编程社区的影响力. Fennel成功地将Clojure的一些优秀特性, 带到了Lua生态系统中, 为Lua开发者提供了更现代, 更强大的语言新选择.

• 适用场景:

  • 游戏开发: Lua是游戏开发领域的老兵, 众多游戏引擎 (例如Corona SDK, Love2D) 都将Lua作为首选脚本语言. Fennel作为Lua的超集, 天然适用于游戏开发. 可以用Fennel编写游戏逻辑, UI脚本, 游戏编辑器插件, 为游戏注入Lisp的灵魂.
  • Web 开发: 基于Lua构建的高性能Web框架 OpenResty, 在Web开发领域占据着重要的地位. Fennel可以与OpenResty或其他Lua Web框架珠联璧合, 共同构建高性能, 高并发的Web应用.
  • 配置管理: Lua常被用作配置文件的理想语言. Fennel同样可以胜任配置管理任务, 并且, 凭借宏系统和Lisp语法的优势, Fennel可以编写出更复杂, 更易维护的配置文件.
  • 任何Lua适用的环境: 由于Fennel与Lua完全兼容, 并运行在Lua虚拟机之上, 因此, 任何Lua能够发挥作用的环境, Fennel都能大展拳脚. 无论是嵌入式系统, 网络应用, 还是各种工具脚本, Fennel都能为你提供强大的语言支持.

ClojureDart:Dart平台的Clojure

ClojureDart的出现, 则代表了Clojure理念在移动端和Web前端领域的探索与延伸. ClojureDart是一种将Clojure理念带到Dart和Flutter平台的Lisp方言. 它志在充分利用Dart虚拟机出色的性能和Flutter框架现代化的UI开发能力, 同时, 将Clojure的简洁语法, 不可变数据结构和强大的并发模型带入移动端, Web前端乃至桌面端应用开发, 为开发者提供一种全新的选择.

• 设计理念: ClojureDart的核心设计理念是lojure-first, 即最大程度地忠实于Clojure的核心特性和编程体验, 并在此基础上, 实现与Dart和Flutter生态系统的深度融合. ClojureDart的目标, 是让开发者能够在 Dart/Flutter平台上, 也能享受到 Clojure带来的强大功能和高效开发体验, 尤其是在构建复杂, 高性能的现代 UI 应用时, ClojureDart 更具优势.

• 特点:

  • 高度Clojure兼容性: ClojureDart在语法和语义层面, 都力求与Clojure保持高度一致. 从核心数据结构 (例如 lists, vectors, maps, sets), 到不可变性原则, 再到函数式编程范式, 以及 Clojure的核心并发模型 (agents, atoms, vars), ClojureDart都尽可能地做到了原汁原味. 对于熟悉Clojure的开发者而言, 迁移到ClojureDart开发, 几乎不存在任何学习障碍.
  • 编译到Dart代码: ClojureDart的代码, 会被编译成高效的Dart代码. 并充分利用Dart虚拟机的 JIT(即时编译) 和 AOT(预先编译) 技术, 实现卓越的运行时性能.
  • Dart虚拟机执行: ClojureDart应用, 直接运行在Dart虚拟机之上, 尽情享受Dart VM带来的性能优化和强大的跨平台能力.
  • 与Dart和Flutter深度集成: ClojureDart 实现了与 Dart 代码和Flutter组件的无缝互操作. 反之亦然. 这使得ClojureDart能够充分利用Flutter框架强大的UI组件库, 以及Dart生态系统中丰富的package资源, 轻松构建现代化的用户界面和应用功能. 例如, 可以用ClojureDart编写Flutter应用的业务逻辑, 状态管理, 甚至直接编写 UI 组件, 并无缝使用Flutter提供的各种精美UI部件和炫酷动画效果.
  • 支持Hot-Reload(热重载): ClojureDart完美继承了Flutter的Hot-Reload特性. 在UI开发过程中, 开发者修改代码后, 可以瞬间预览效果, 无需重新编译, 提升了UI开发的效率和迭代速度.
  • 工具链完善: ClojureDart拥有相对完善的工具链, 包括 REPL(交互式编程环境), 编译器, 构建工具等. 这些工具链, 为ClojureDart的开发, 调试和部署提供了强有力的支持.
  • 适用于多平台: Dart和Flutter本身就具备强大的跨平台能力, 可以同时支持 iOS, Android, Web, Desktop等多个平台. 基于 Dart/Flutter构建的ClojureDart 应用, 也天然具备跨平台特性, 真正实现"一次编写, 多平台运行"的梦想.

• 与Clojure的关联: ClojureDart并非仅仅"受到Clojure启发", 而是直接将 Clojure移植到了Dart平台之上. ClojureDart的目标受众, 主要是希望在移动端, Web 前端和桌面端开发中, 体验Clojure编程风格的开发者, 以及希望借助Flutter框架, 构建高性能UI应用的Clojure开发者. ClojureDart的诞生, 再次证明了Clojure的设计理念和技术栈的先进性和强大的生命力, 扩展了Clojure的应用领域, 让Clojure之光照亮了移动互联网和 Web前端开发的新方向.

• 适用场景:

  • Flutter 应用开发: ClojureDart最核心的应用场景, 无疑是Flutter应用开发, 尤其是在需要构建复杂用户界面, 追求高性能, 并要求跨平台能力的应用场景中, ClojureDart更具优势. 例如, 电商App, 社交App, 各类工具App, 以及各种企业级移动应用, 都可以考虑使用ClojureDart进行开发.
  • Web应用开发: 虽然Flutter最初专注于移动端, 但近年来, 也在Web端持续发力, 展现出强大的潜力. ClojureDart同样可以用于Web应用开发, 构建现代化的单页应用 (SPA), 功能强大的Web管理后台, 以及数据可视化的Web仪表盘等.
  • 桌面应用开发: Flutter已经开始支持桌面应用开发 (例如Windows, macOS, Linux). ClojureDart可以用于开发跨平台的桌面应用程序, 尤其是一些 对UI美观度和用户体验有较高要求的桌面软件, ClojureDart + Flutter将是理想的技术组合.
  • Clojure开发者进军移动端/Web前端: 对于已经熟悉Clojure的开发者, ClojureDart无疑是一张宝贵的"船票", 它提供了一条平滑进入移动端和Web前端开发领域的捷径. Clojure开发者无需从头学习新的编程语言和编程范式, 可以直接将已有的Clojure技术栈和开发经验迁移到ClojureDart平台, 快速上手移动端和Web前端开发.
  • 函数式UI开发的尝鲜者: ClojureDart将Clojure的函数式编程范式与Flutte的声明式UI框架结合在一起, 完美契合了函数式UI开发的理念. 对于对函数式UI开发模式充满好奇和兴趣的开发者, ClojureDart无疑是一个值得深入探索和尝试的优秀平台.

总结与展望: Lisp 语言家族的活力与未来

Basilisp, Janet, Fennel, 以及ClojureDart如同四朵风格迥异的花朵, 各自绽放, 共同构成了Lisp语言家族在现代编程浪潮中活力四射, 多姿多彩 的新图景.

• Basilisp, 扎根Python生态, 为Python开发者开启Lisp之门, 拓展Python的应用边界.
• Janet, 着眼性能, 功能完备, 以其高效, 易用和全能的特性, 在脚本编写和系统工具领域独树一帜.
• Fennel, 借力Lua, 将Clojure风格的Lisp带给Lua开发者, 为游戏开发和Web开发注入新的活力.
• ClojureDart, 拥抱Flutter, 进军移动前端, 将Clojure的理念带到Dart平台, 为跨平台UI开发带来函数式编程的优雅与高效.

Clojure的影响, 无疑是深远而广泛的. 它不仅自身取得了巨大的成功, 更重要的是, 它激发了整个Lisp社区的创新热情, 有力地推动了Lisp语言家族的现代化进程. Basilisp, Janet, Fennel, ClojureDart仅仅是其中的一部分杰出代表. 我们有理由相信, 在Clojure的持续引领下, 未来还将涌现出更多受其启发的Lisp语言, 在云计算, 人工智能, 区块链, 物联网等新兴技术领域, 继续谱写 Lisp 语言家族的辉煌篇章, 展现 Lisp 穿越时代, 历久弥新的强大生命力.