摘要：本文檔試圖以一個問題的解決方案為主線，描繪出目前常用技術的變遷及使用。腳本語言興起隨著互聯網的發展，編程語言興起，帶動了腳本語言的快速發展如今，腳本語言也可以和好的實現后端邏輯，，前端逐漸走向后端，后端也逐漸靠近前端，技術又開始了新的發展。

做技術幾年下來，要不停跟著技術的變革而學習，有時會出現“只見樹木，不見森林”的情況，在項目實戰中，片面的技術方案可能會因為考慮不全面而導致后期擴展困難甚至引發bug。本文檔試圖以一個問題的解決方案為主線，描繪出目前常用技術的變遷及使用。

剛學編程的時候，試圖寫一個下載程序：給定一個URL網址，下載并保存為文件。
基本的C語言知識，加上網上找的資料，就可以完成這個功能。

std::string DownloadFile(const std::string& url)
{
    // Download code：use while
    ...
}

bool SaveFile(const std::string& fileName, const std::string& content)
{
    // Save file code：check success
    ...
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string url = argv[1];
    std::string content = DownloadFile(url);
    SaveFile(content);
    return 0;
}

這個是我上學時寫的程序，現在看起來有很多問題（都有什么問題？），不過基本的功能算是實現了。如果能把里面的string全換成char*來實現，說明C語言考試能過。

這個程序體現了結構化程序編程的特點：順序，循環，分支以及函數。

但是實際工作中不可能如此簡單，比如能不能同時下載多個文件，或者將一個文件分片下載？（Flashget，迅雷）
這就引入了多線程：

void DownloadThread(void* param)
{
    if (param)
    {
        std::string url = (const char*)param;
        SaveFile(DownloadFile(url));
        DestroySemaphore();
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    std::string urllist = argv[1];
    std::vector ulist = ParseUrlList(urllist);

    for (auto it = ulist.begin(); it != ulist.end(); it++)
    {
        int pThread = CreateThread(DownloadThread, it->str());
        int pSem = CreateSemaphore();
        InitSemaphore(pSem);
        // save thread context and init sem
        ...
    }
    
    // 線程同步
    WaitAllSemaphore();
    return 0;
}

到這里還遠沒有結束，比如如何控制并發的線程數量，如果讓多個下載線程寫入同一個文件（線程互斥？），甚至是多進程的配合等。
這個例子中，問題演變為如何讓CPU同時做更多的工作？這其實是技術演變的一個主線，如何讓高速的CPU和低速的IO（磁盤，網絡等）配合的更高效。

自從Windows系統出來后，客戶端編程再也不像前面那樣簡單直接了。
總要給用戶一個東西，讓他們點吧，而我們的程序不可能自己去處理所有屏幕的點擊事件，來判斷用戶到底點了哪個pixcel，它又屬于哪一個button。這些通過和操作系統配合，應用程序能很好的完成。

我們想給下載工具寫一個界面，比如做一個PC版的，讓它能在電腦上跑起來，就像迅雷一樣。

LRESULT CALLBACK WndProc( //WndProc名稱可自由定義
    HWND hwnd,
    UINT uMsg,
    WPARAM wParam,
    LPARAM lParam
)
{
    switch (uMsg) 
    {
        case WM_CREATE:
            OnCreate();
            break;
        case WM_CLOSE:
            OnClose();
            break;
        case WM_DOWNLOAD:    // 可以自定義消息
            OnDownload(wParam, lParam);
            break;
        case WM_STOP_DOWNLOAD:
            OnStopDownload();
            break;
        case WM_DOWNLOAD_PROGRESS:
            OnDownloadProgress();
            break;
        // 此處還有各種消息
        ...
        case WM_QUIT:
            PostQuitMessage(0);  // 通知該線程的GetMessage，可以退出了;
            break;
        default:
            DefWndProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);
    }
    return 0;
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    WNDCLASS wndClass = {};
    wndClass.style = WS_WINDOW;
    wndClass.hIcon = HICON_NONE;
    ... // 大約1x個參數
    wndClass.lpfnWndProc = WndProc;

    RegisterClass(wndClass);
    HWND hWnd = CreateWindow(wndClass, ...);
    ShowWindow(hWnd, SW_SHOW);
    
    MSG msg = {};
    while (GetMessage(&msg))    // 這里面有一個WaitSemaphore
    {
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return 0;
}    

上例中引入了一個重要的概念Callback，意思就是你等著，我來調你。
同一個應用，不僅僅是我們的程序來完成功能，和需要和系統配合。連接系統和我們程序的，在這里就是Callback和MSG。還有隱含的消息隊列。

這個消息驅動模型被Windows發明出來后，一直用到今天。

當然，Windows程序這樣的寫法太土了，WndProc里面的switch夸張的分支能有上千個分支，（Windows的資源管理代碼中，分支就上千個）。
于是乎，各種Framework就跳出來解救廣大程序員了，什么MFC，ATL、WTL之類。

比如ATL

CApp theApp;
int Run()
{
    CMessageLoop loop;
    theApp.AddMessageLoop(loop);
    
    CMainWindow wnd;
    wnd.Create();
    wnd.ShowWindow();
    
    loop.Run();
    theApp.RemoveMessageLoop();
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    theApp.Init();
    int nRet = Run();
    theApp.term();
    return 0;
}

在CMainWindow的實現里面，可能是這樣的：

class CMainWindow: public CWindow
{
    // message map
    void OnCreate();
    void OnClose();
    void OnHandler();
    //....
}

其它的系統，也隱藏了窗口創建等細節，在系統層面，就封裝好了，方便程序員使用。

比如Android：

public class MyWindow extends Activity {        
    private Handler mMainHandler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            switch (msg.what) {
            case XXX:
                onXXX();
                break;
            default:
                break;
            }
        }
    }

    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        //
    }
    protected void onDestroy() {
        //
    }
}

Android中的Handler，其實就是一個消息處理機制（類比WndProc）。我們需要理解消息，消息隊列及消息處理。

在IOS中，消息隊列別隱藏起來，取而代之的是Delegate模式：

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([NetChatApp class]));
    }
}

UIApplicationMain中，就維護了消息隊列(Run Loop)，檢測應用的生命周期，并通過Delegate分發處理。

隨著互聯網的發展，Web編程語言興起，帶動了腳本語言的快速發展；如今，腳本語言也可以和好的實現后端邏輯，Nodejs，前端逐漸走向后端，后端也逐漸靠近前端，技術又開始了新的發展。全棧，下一個進階的目標。