2020年软件开发趋势预测和分析内容（下篇）

   预测未来是困难的。预测软件开发的未来更加具风险和挑战性。虽然我没有任何水晶球，但是我可以运用我的“人类学习”能力对2020年的软件发展趋势作一番预测。

   在本文中，将对软件开发最重要的技术堆栈：从云计算/服务，到字节码（ByteCode），做出我的预测。包括：云计算/云服务、容器技术、编程语言、数据库、深度学习、软件架构、Web开发技术、应用程序、批处理、流处理、数据湖、字节码（ByteCode）、无代码（No-code）。

十一、应用程序（APP）开发：原生应用受企业青睐

   在移动应用程序开发方面，围绕混合应用程序（Hybrid App）开发的炒作有所放缓。混合应用程序开发提供了更快的开发速度，因为你只需要一个团队而不是两个团队。但是原生应用程序提供了更好的用户体验和更好的性能。同样在混合应用程序开发中，应用程序总是需要经过调整才能获得高级功能。对于企业来说，原生应用程序开发仍然是首选解决方案，这一趋势将在2020年继续。

   尽管Facebook正在努力改进React Native，谷歌也在大力推动自己的混合应用开发平台Flutter，但它们主要适用于Prototype（原型）、POC（概念验证）、MVP（最小可用产品）或特色轻应用的开发，而原生应用程序的开发将在2020年继续占据主导地位。

   原生应用程序开发中一个有趣的事实是，谷歌正在推广Kotlin，而苹果正在推广Swift作为主要编程语言，这是因为这两种开发语言具有对开发人员友好的现代特性。谷歌最近重申了对Kotlin的支持，这对Kotlin的采用者来说是个好消息：

▲ 资料来源：Phoronix

十二、混合应用程序开发：React Native继续主导

   混合应用程序对很多应用场景是一种比较实用的选择。这个领域存在着很多选择：早已存在的Xamarin和Ionic，以及新生的React Native和Flutter。Facebook在极其成功的和高度成熟的Web框架React的基础上构建了React Native。与它的Web开发领域的对等物一样，React Native也占据了混合应用程序开发框架的主导地位（详情见如下统计结果）：

▲ 资料来源：谷歌趋势

   由于React Native和React共享相同的基础代码库，它们提供了代码的高可重用性，并保证了“编写一次，到处运行”。使用React Native（或其他Facebook框架）的另一个附加优势是Facebook自己的移动应用程序也是使用React Native开发的。谷歌在这一领域起步较晚，但去年凭借自己的混合应用程序框架Flutter获得了巨大的吸引力。Flutter提供了更好的性能，但需要另一种不那么流行的编程语言Dirt的配合。考虑到React生态系统中发生的所有变化，React Native也将在2020年继续在该领域占据主导地位。

十三、API：Rest风平浪静

   REST就像API领域中的800磅的大猩猩。它是事实上的基于API的服务间通信中最广泛使用的技术。在这个领域还有其他一些选择。如果你仔细阅读了这篇文章，你可能已经猜到了：谷歌的gRPC和Facebook的GraphQL。

   这两种技术都有过人之处，但是提供了不同的功能。谷歌已经开发了gRPC，作为远程过程调用（RPC）技术（例如SOAP）的一个替代品，但是它还处于初级阶段。它使用Protobuf而不是JSON作为消息格式。另一方面，Facebook开发了GraphQL作为一个聚合层，以避免随意的和频繁的REST调用。gRPC和GraphQL都取得了成功，并在应用的地方表现出色。2020年，REST仍然将是最主要的API技术，而GraphQL和gRPC将作为一种补充技术。

十四、人工智能：Tensorflow 2.0将占据主导地位

   在深度学习/神经网络领域，谷歌和Facebook也是主要参与者。谷歌推出了深度学习框架TensorFlow，它是基于一个流行的深度学习框架Theano开发的。它很快成为深度学习/神经网络计算的主要算法库。谷歌甚至提供了一个专门设计的GPU（TPU）来加速TensorFlow的计算。

   Facebook在深度学习领域并不落后，因为他们可能拥有最多的图片和视频收藏。Facebook推出了一个深度学习框架PyTorch，它是基于另一个流行的深度学习库Torch开发的。两个框架的工作方式有细微的不同。TensorFlow使用静态图进行计算，而PyTorch使用动态图进行计算。使用动态图的优点是它可以在运行时进行自我校正。另外，PyTorch对Python更加友好，而后者是数据科学使用的主要编程语言。

   随着PyTorch越来越受欢迎，谷歌在2019年10月发布了TensorFlow 2.0，这个版本使用了动态图表和更加友好的Python：

▲ 资料来源：TensorFlow

   2020年，TensorFlow 2和PyTorch将并驾齐驱。考虑到TensorFlow的社区更大，我预测TensorFlow 2在2020年将会成为占主导地位的深度学习库。

十五、数据库：SQL无人能及，但分布式SQL将会是圣杯

   在NoSQL大肆炒作的日子里，许多人嘲笑SQL并指出它的局限性。许多文章都在解释NoSQL如何更好，并将取代SQL。然而，一旦炒作结束，人们很快意识到，没有SQL数据库，世界就无法生存。以下是最受欢迎的数据库排名：

▲ 数据来源：DB Engines

   如上图所示，SQL数据库仍然占据了前4位。SQL数据库之所以占主导地位，是因为它提供了持久的ACID事务保证，这是业务应用程序最基本的需求。NoSQL数据库提供了水平扩展，但代价是牺牲了ACID事务保证。

   互联网巨型公司正在寻找这样的“Master数据库”，即一个数据库，它既能提供像SQL数据库一样的ACID事务保证，同时也能提供像NoSQL数据库一样的水平扩展。目前，有两个解决方案能部分地满足这样的“Master数据库”的要求：微软的Aurora和谷歌的Spanner。Aurora提供了几乎所有的SQL特性，但不提供水平写扩展，而Spanner提供了水平写扩展，但不支持许多SQL特性。

   到2020年，这两个数据库有望更接近“Master数据库”的要求，或者会有人提出“分布式SQL”的构想。如果真能实现的话，那他很可能会获得图灵奖。

十六、数据湖：MinIO将崭露头角

   如前一节所述，现代数据平台是复杂的。企业通常使用OLTP数据库（SQL）来支持ACID事务，并使用OLAP数据库（NoSQL）进行数据分析。此外，企业还有其他类型的数据存储，例如用于搜索（Solr、弹性搜索）或计算（Apache Spark）。企业基于数据湖（data Lake）来构建数据平台，即数据从OLTP数据库复制到数据湖。所有其他类型的数据应用程序（如OLAP、搜索）都使用数据湖作为它们的黄金来源。

   Hadoop分布式文件系统（HDFS）是事实上的数据湖，直到Amazon推出了对象存储S3。S3的可扩展性和廉价性很快使它成为了许多公司事实上的数据湖。唯一的问题是使用S3需要将数据平台与Amazon AWS云平台紧密绑定。尽管微软的Azure有Blob存储，谷歌也有类似的对象存储，但它们与AWS S3并不兼容。

   一个新的开源的，兼容S3的对象存储MinIO可能会成为许多公司的救星。借助企业级支持和针对云原生环境的构建，MinIO提供了一种独立于云平台的数据湖：

▲ 资料来源: MinIO

   微软最近在Azure 云应用商店上发布了MinIO，其口号为：“为Azure Blob存储服务提供与Amazon S3 API兼容的数据访问”。如果谷歌 GCP和其他公司也提供MinIO，那么这将是促进多云计算的一大步。

十七、大数据计算：Spark将继续称王

   现代企业通常需要在大规模的数据集上进行计算，这就需要分布式的批量作业。Hadoop Map-Reduce是第一个分布式批处理平台。最近，Apache Spark取代Hadoop成为批量计算之王。Apache Spark如何提供比Hadoop更好的性能呢？

   Spark特别针对Hadoop Map-Reduce的局限性提出的解决方案，即在每次代价高昂的操作之后，都要处理内存中的所有内容，而不是将数据保存在存储中。尽管Spark使用了CPU和内存饥渴模式的JVM进行批处理，但它将在2020年及以后继续占据批处理框架的统治地位。我希望有人能用Rust开发一个更高效的批量处理框架，它可以取代Spark，并节省公司巨大的云服务账单。

十八、大数据流：Apache Flink是未来希望

   几年前，实时流处理还是不可能的事情。通常的做法是采用Spark Streaming等微批处理框架，来实现“近似的”实时流处理。然而，Apache Flink横空出世，它通过提供实时流处理功能改变了现状。

   在2019年之前，Apache Flink无法获得足够的吸引力，因为它无法与Spark的营销竞争。但是当中国科技巨头阿里巴巴在2019年1月收购了Data Artisan（Apache Flink背后的公司）之后，情况就发生了变化：

▲ 资料来源：TechCrunch

   如果公司希望在2020年及以后能够实现实时流处理，Apache Flink应该是首选。尽管Apache Flink也遭受了与Spark同样的痛苦，它使用了需要高CPU的重量级的JVM，并且用户需要支付一笔高昂的云服务平台账单。

十九、字节码（ByteCode）：WebAssembly将被大量采用

   我是从JavaScript的创建者Brandon Eich的一次采访中了解到WebAssembly的。现代JavaScript（es5之后）是一种优秀的编程语言。但它和其他编程语言一样，它也有局限性。JavaScript最大的局限是它的速度慢，因为JavaScript引擎需要读取、解析和处理JavaScript文本的“抽象语法树”。JavaScript的另一个问题是它是单线程的，不能利用现代硬件（如多核、GPU）的特性。因此，许多计算密集型应用程序（如游戏、三维图形）无法在浏览器上运行。

   一些公司（以Mozilla为首）开发了WebAssembly（浏览器的低级字节码格式），以便在Web中运行任何受支持的编程语言。WebAssembly的MVP版本已经发布，它支持所有close-to-Meta编程语言（例如C++, Rust）：

▲ 资料来源：WebAssembly

   WebAssembly使得游戏和Autocad等计算密集型应用程序能够在浏览器上运行。WebAssembly的目标甚至更大，它希望在浏览器之外也能够运行。因为它的Web支持，WebAssembly还能够提供固有的安全性和沙箱。这也意味着WebAssembly可以用于以下“浏览器外”的场景：

（1）移动设备上的混合原生应用程序。

（2）无冷启动问题的无服务器计算（（云计算）。 

（3）不可信代码的服务器端计算（CDN）。

   在我的预测中，2020年对WebAssembly来说可能是一个突破性的一年，许多大公司（包括云服务提供商）和社区都将接受它。

二十、编码：低代码（Low-Code）、无代码（No-Code）将获得动力

   快速的数字化和工业4.0革命意味着软件开发人员的供需缺口巨大。由于缺乏开发人员，许多人或公司无法实现他们的想法。为了降低进入软件开发的门槛，有人试图让软件开发工作变得不需要编写代码（No-Code）或只需要编写少量代码（Low-Code）。这项工作被称为LCNC（Low-Code No-Code），并且在2019年取得了一些成功：

▲ 资料来源：无代码（no_code）

   这项工作的目标是任何人都可以开发软件，只要他/她有一个很酷的想法即可，不需要任何编码经验。

   虽然我仍然怀疑在生产中使用LCNC框架的可行性，但这项工作可以为其他人奠定基础。像亚马逊、谷歌这样的公司可以在这个基础上构建一个可靠坚实的产品（就像AWS LAMBDA在谷歌App Engine的基础上蓬勃发展一样）。

   值得一看的是，LCNC运动是否将在2020年获得更大的动力？若您需要软件开发服务，欢迎您咨询上海艾艺软件开发公司客服：17702199087（同微信），发送您的需求，即可免费获取一站式软件开发解决方案哦 ~感觉拿起手机联系艾艺客服吧！