2022 IDEA大会|基础软件之路
2022 IDEA大会上,IDEA研究院基础软件中心讲席科学家张宏波主持“基础软件之路”圆桌论坛,圆桌邀请了华为编程语言实验室主任、南京大学计算机科学与技术系教授冯新宇,IDEA研究院AI安全普惠系统研究中心讲席科学家王嘉平,前端框架Vue.js及前端构建工具Vite作者尤雨溪以及CODING创始人张海龙,五位围绕基础软件的开发、人才培养、开源趋势等展开深度讨论。
2022 IDEA大会「基础软件之路」圆桌现场
软件是新一代信息技术的灵魂,是数字经济发展的基础,是制造强国、网络强国、数字中国建设的关键支撑。2021年,工信部印发的《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》明确指出,要聚力攻坚基础软件,关键基础软件补短板,夯实开发环境、工具等产业链上游基础软件实力。
基础软件的发展已不单单是一个行业的发展,更关乎着国家产业结构转型。基础软件是支撑信息产业升级的“根技术”,而作为连接软硬件桥梁的程序语言、编译器及开发者工具,则是基础软件生态建设的基础。如今,这一行业存在两个明显趋势:一是云原生,即各项研发工作开始向云端迁移,二是开源。两大趋势之下,基础软件如何发展?有哪些机遇需要关注?圆桌嘉宾们各抒己见。
云时代创造新机遇
国产基础软件未来可期
基础软件领域的新工具、新语言层出不穷,近年最受关注的当属全球首个跨平台、跨操作系统的虚拟指令集—— WebAssembly 。它最初的设计是应用在浏览器上,但随着技术的发展与社区的广泛接受,目前它的应用场景已拓展到云计算时代的无服务器架构(serverless)、移动端与桌面应用程序等等。
论坛开头,圆桌嘉宾们结合所处领域和研发经历,对 WebAssembly 在 Web 、云原生、区块链等应用和发展情况发表了各自看法。其中,张宏波指出,基础软件开发是一个需要长期积累的过程,后发者劣势很大,很难在短时间内赶上先发者。然而一个新的指令集诞生,让众多开发者能站在同一起跑线出发,或将为国产基础软件进入乃至领先世界带来可能。
张宏波在2022 IDEA大会论坛上发言
作为构建软件的最底层技术,编程语言的重要程度不言而喻。全球范围内,新的编程语言持续涌现,但遗憾的是,这些被广泛使用的编程语言中,一直未有国产编程语言的身影。在信息强国的发展追求下,未来中国能否拥有自主开发的、同时流行全球的编程语言?
冯新宇结合华为研发经验剖析了编程语言的研发动机,并指出自主研发编程语言的重要性:“对国家来说,有自己的(编程)语言,对应的是从人才的培养、开发者社区的建立以及相关技术的演进,(我们)都能有更多的掌控能力。”
“语言和系统是相辅相成的,当计算机科学往前发展时,每一个新系统的出现,同时蕴含着语言的机会。”王嘉平从系统的角度出发,认为底层系统的发展将为新的语言诞生提供舞台。在区块链蓬勃发展的背景下,他所在团队正在研发 PREDA 并行区块链语言,突破了国内没有区块链语言的现况,他以此为例分享了针对分布式系统研发语言的经验及启示。
王嘉平在2022 IDEA大会论坛上发言
张海龙认为,基础软件技术本身是不分国界的,过往做基础软件在中国很困难,原因在于未有新的平台或范式产生,很难颠覆现有的东西。“但在新的云时代,有很多新的数据库出来,新的计算平台出现,包括区块链。国内基础软件团队有机会实现跟其他人同样起跑,许多投资机构开始意识到这个领域值得支持,我觉得,做这个领域一定要抱着非常长期的心态去做。”
突破云原生IDE研发之困?
新的工程范式和语言亟待出现
云原生时代下,探讨基础软件研发时一个必谈的话题,就是 IDE(Integrated Development Environment,集成开发环境)。随着各类云计算服务如 Serverless 的兴起与发展,传统 IDE 逐渐无法满足当下云原生服务的特殊需求,云端 IDE 的研发及落地众所期待,但过往产品往往存在“叫好不叫座”、留存差的结果。
究其原因,张海龙结合团队探索云端IDE的8年经验总结,从软件工程关注的三个本质——开发效率、开发质量和可维护性出发,现有云原生 IDE 都未能真正解决实际的软件工程问题。如何构建一个真正面向云平台的软件?在他看来,一个新的语言的出现,才能带来全新的开发平台,“在目前的软件工程范式下,做 WebIDE 应该不可能成功,除非创建一个新的软件工程范式,比如做个全新语言。必须在特定的 IDE 环境下去开发。”
张海龙在2022 IDEA大会论坛上发言
“以前,大家把编程看成非常重的东西,因为我们很多时候是在搭建整个系统。云原生出现后,我们更多是在写代码片段,通用部分已由‘云’全部做好了。这是云原生 IDE 的机会 。”王嘉平指出,在区块链系统发展的未来,云原生 IDE 将更具价值。全世界越来越多的开发者共同搭建区块链体系,在同一条链上部署和互相调用智能合约,过程中系统是动态变化的,更需要云原生 IDE 的支持。
基础软件商业化落地
开源引领新可能
基础软件是一切软件的基石。随着近年云计算发展,开源逐渐成为基础软件领域的一大趋势,一方面能让用户检验软件的安全可信,另一方面也为基础软件的创业公司带来新的引领模式及发展可能。
做出华人世界知名开源项目 Vue 前端框架的尤雨溪,列举了开源与商业结合的多种方式,如基金会合作支持、大型企业主动开源产品等等。他认为,由企业开源的模式在实现企业商业化战略的同时,能为推动生态发展发挥积极作用,并强调企业在开源项目之前,“应当对自身开源的目的和定位有正确的理解,只有开源行为和企业的利益很好契合,才能让项目更具可持续性。”
王嘉平从安全的角度出发,指出开源是让整个软件体系变得可信赖的重要方式,是商业化的基础之一。
基础软件的未来
人才培养是关键
根据全球最大的开发者社区 GitHub 2021年度报告,中国开发者用户已达 755 万,位居全球第二。然而,人才短缺仍是当前中国基础软件产业发展受限的原因之一。
“在开发 ReScript 编程语言时,我发现虽然项目创始人是中国人,但来自于中国的贡献者相较于海外还是少很多,基本上都是来自于欧洲或者北美的贡献者。”从 ReScript 开发情况为例,张宏波指出,发展基础软件本质上还是人才培养的问题,“只有找到相应的人,才能把基础软件做起来。”
冯新宇认为,基础软件教育包含系统和编程语言两个方向,目前国内已有许多高校开始重视和投入系统方向的教学实践,但对于编程语言方向的教育仍较滞后,现有课程未能涵盖如类型系统、形式语义学等更深入的理论内容。
针对于此,IDEA 研究院此前已上线了首个以 ReScript 语言教学的《程序语言理论与实践公开课》,由张宏波亲自讲授,目标是通过课程激发更多学生及业界同行兴趣,培养国内基础软件领域人才,进而推动产业发展。
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IDEA大会由IDEA研究院创院理事长、美国国家工程院外籍院士、前微软公司全球执行副总裁沈向洋发起,致力在粤港澳大湾区搭建一个分享人工智能技术和凝聚数字产业力量的国际化交流平台,发布年度科技趋势与创新产品,将前沿对话落实到数字经济时代的实践中。