一、前后端分离：编程语言设计中的核心理念

在现代软件开发中，编程语言的**“前后端分离”**概念鲜有提及，却是语言设计与实现的重要基石。这里的“前端”并非指 Web 开发中的界面部分，而是编程语言实现中的语法解析、词法分析等部分；“后端”则指生成可执行代码或中间代码的部分。这种分离设计为语言跨平台运行和后端灵活适配提供了基础。

我也是今年才知晓这个概念的，觉得它对于语言选择和坚持很重要。有时候我会挣扎于选择某种语言或者不选择，但经常会反复，导致学了很多语言（c/c++/c#/rust/go/zig/swift），但找不到用的动力。由于对于moonbit的深入理解，发现这种前后端分离的方式（使用有限的通讯接口隔离不同职责），或许可以用到更多的地方，于是写这篇文章简单的介绍一下。

一、前后端分离：编程语言设计中的核心理念

前后端分离起源于编译器设计，具体表现为分层式架构。传统编译器的核心流程包括：

词法分析（Lexical Analysis）：将源代码解析为词法单元。语法分析（Syntax Analysis）：构建语法树并检查语法正确性。语义分析（Semantic Analysis）：验证逻辑一致性（如类型检查）。中间代码生成（Intermediate Code Generation）：生成抽象中间表示。代码优化（Code Optimization）：提高代码效率。代码生成（Code Generation）：转化为目标平台的机器码或字节码。

这种架构让语言的前端（词法、语法、语义分析）与后端（代码生成、优化）相互独立。例如，TypeScript 的前端生成符合 JavaScript 标准的代码，后端由 JavaScript 引擎处理，使其能够兼容多种平台。

二、前后端分离的优势

跨平台兼容性：前后端分离可以让编程语言在不同平台上运行，只需针对每个平台实现一个后端。例如 TypeScript 可以输出 JavaScript 代码，从而兼容所有支持 JavaScript 的运行时。

性能优化：编程语言的前端在语法分析和语义分析时可以进行错误检查，后端则可以进行优化并生成高效的代码。这种分离使得性能优化更加灵活。

扩展性和维护性：前后端分离让语言实现更加模块化，开发者可以根据不同的需求替换后端，扩展性更强。特别是可以针对特定的后端平台（如 WebAssembly）进行优化。

三、支持 JavaScript 运行时的后端语言

近年来，随着 JavaScript 引擎（如 V8）的性能提升和标准化推进，许多编程语言选择将 JavaScript 作为后端，从而在浏览器或 Node.js 环境中运行。这些语言的前端独立实现语法和语法树等功能，而后端生成 JavaScript 代码或直接在 JavaScript 运行时中执行。以下是几种可使用 JavaScript 运行时的编程语言：

1. TypeScript 2. Nim 3. Scala.js 4. Elm 5. Moonbit 四、非前后端分离语言的跨平台策略

未采用前后端分离的语言也通过多种手段实现跨平台支持：

虚拟机支持

虚拟机（VM）技术是非前后端分离语言实现跨平台支持的主要方式之一。Java 和 C# 等语言使用虚拟机的方式来实现“一次编译，到处运行”的理念：

缺点：

跨平台解释器

Python 和 Ruby 等解释型语言依赖于跨平台的解释器来实现代码的跨平台执行。这些语言在不同平台上实现了可移植的标准库和解释器（如 CPython、JRuby），使得代码能够在不同的操作系统上运行。

缺点：

多后端代码生成

Go 和 Rust 等编译型语言采用跨平台代码生成器来实现多平台支持。它们会根据目标平台编译出不同的二进制文件，以确保在不同操作系统和硬件架构上的执行。

缺点：

接口抽象层

C 和 C++ 通过抽象不同平台的接口实现跨平台支持。开发者通常使用一些跨平台框架（如 Qt、Boost）或条件编译来解决操作系统间的差异。

缺点：

WebAssembly

WebAssembly 是一种跨平台的字节码格式，主要用于浏览器中，但现在越来越多地作为通用的跨平台执行环境。WebAssembly 支持多种编程语言的编译目标，允许这些语言的代码在支持 Wasm 的任何环境中运行。

前后端分离语言图例与源码至执行流程图示

说明 图例解释 流程对比 五、总结

前后端分离的语言设计大幅提升了编程语言的灵活性和可扩展性。以 JavaScript 运行时为后端的语言（如 TypeScript、Nim、Scala.js 等）展现了跨平台开发的巨大潜力，同时为现代 Web 和服务器端开发提供了新的可能性。

在多样化的开发需求和环境中，前后端分离与传统跨平台策略各具优劣，但其核心目标始终是降低开发复杂度，提升代码的适用范围和运行效率。未来，随着 WebAssembly 和 JavaScript 生态的进一步发展，更多创新的语言设计将为开发者带来新的选择和机会。

最后我感觉哈，仓颉语言，或者arkts迟早会支持js后端的，前后端分离的语言可能会越来越多吧~我也想做一个基于js的前端了，裁剪掉一些冗余的语法等，让代码更统一