2002年的冬天，我在北京联通出差。刚参加工作，有点小紧张，给电脑接电源，插三孔插座的时候错位60度，噗哧一下冒起了火花。没有酿成事故，但是这件事情一直没能忘记。其实国标的三孔操作在设计规范上已经考虑了这种错误，三个插孔的开口方向是不一样的。问题出在插座上面，当时用的是万能接线板，除了国标，欧标和美标也能插进去，因此国标插头即便错开60度，用点力气也能插进去。此后到其他地区出差，特别留意他们的插座，发现最安全的是欧标，三相插孔的设计两阴一阳，根本没有错位的可能。

欧标插头和插座

欧标插座还有其他优点，比如最多调整90度就可以对准；插头作为整体嵌入插座，不用担心金属部分暴露漏电；圆柱状金属头加球面前端设计，省力且牢固。这些暂且按下不表，今天想谈的是程序设计语言中的安全措施。

程序语言的插座--类型系统

最近用python开发过几个小工具，颇为趁手。原因之一是python支持duck typing。可以把任意类型的对象赋值给变量，运行时系统在访问到这个对象的时候才会判断其类型是否正确。换句话说，实现了类级别的运行时多态（对比一下，C++/JAVA通过接口和虚函数支持函数级的运行时多态，而模板支持类和函数级别的编译时多态）。

首先，不要求提前定义接口。可以边思考边写代码，不用在接口部分和实现部分之间来回切换。

其次，不要求统一的对象界面。实现多态的时候不需要对象都是从统一接口上扩展出来的，对象可以拥有只在某些特定分支下会被调用的接口，其他对象，如果不会命中这些分支，就可以不用定义这些接口。如果习惯了c++/java，这种风格就是脑残，但是对快速开发真的很有效。想象一下，在静态语言的OOD中，如果原来设计的统一接口满足不了需求，通常意味着概念抽象出了问题。乐观情况下，要么扩展原有接口方法的内涵，并在调用者和被调用者之间重新分布职责；要么把无法涵盖的部分抽取出来，增加一个接口方法。

凡事必有两面，首先是正确性不易验证。类型错误只有程序运行时才能检测出来，通电以后才能发现抽头插错了，用静态语言，同样的错误最晚编译时就能检查出来。

其次是代码结构不易理解。阅读静态语言，看看数据结构、函数原型（C语言），或者类型/接口定义（C++/JAVA），对程序结构能了解个八九不离十。动态语言，非得把对象间的调用代码读完，才能把握程序的设计结构。

JAVA是相反风格的代表，典型的“欧标插座”。不支持动态类型，更不支持内存这种“万能插座”。做一件事情，JAVA只给你一种方法。

语言设计和程序设计要考虑两个认知因素，一是方便写，一是方便读。动态类型方便写，静态类型方便读。动态语言编写结构复杂，确定性要求高的程序还是面临挑战。语言没有内置“欧标插座”，必然要求语言的使用者自律，尤其是团队协作开发时必须遵循一致的设计策略。

提升安全的语言特性

程序设计语言一直在往里面添加安全特性。比如ANSI C添加对函数原型的支持（最古老的C语言只关心函数名字，不检查返回值和参数类型，C的链接器现在还保留这样的设计），const和static修饰符；C++链接器的隐式函数类型检查，引用类型，类成员的可见性修饰；java对指针的弃用，package，等等。恰当使用这些特性，可以把错误捕获在编码阶段。

不止是软件设计

但凡人会犯糊涂的地方，都是“欧标插座”的用武之地。只能单向打开的消防门，电脑机箱里的各种接线缆接头，优秀软件的人机界面等等。程序设计语言和API，本质上是一种抽象的人机界面。程序语言是人和计算机之间的界面，API是人和另外一堆代码的界面。记得读大学的时候，学校里有个工业心理学实验室，主任是现在阿里的王坚，他们的主要方向就是各种人机界面设计问题。