20 年磨一剑,国内首个工业级编程语言进入 Beta 版本
发表于 2025-06-18 14:00:49

回顾中国根技术的发展历程,艰难缓慢。

但随着国家的重视与科技实力的提升,我们目前对于芯片(RISC-V 生态)、操作系统、数据库三座大山的征服正在加速。

不过编程语言却鲜有人问津。但在软件开发领域编程语言却尤为重要,它是所有软件生态的入口,开发者粘性甚至比操作系统还要大,现在是时候正视「编程语言」面临的挑战与机遇了。

编程语言不仅仅是一门程序员每天使用与计算机交流的工具,它的底层需要有一整套高度可靠的工具链支撑,这一整套工具链以及标准的制定目前基本上都被国外所把控。编程语言之于软件开发,犹如 EDA (电子设计自动化)之于芯片开发。适逢大模型时代,软件工程正在加速被颠覆,如何更好的和大模型进行整合这一命题为行业带来新的变局,也给后来者更好的反超机会。

今天我们来介绍一下最近进展飞速的 ChatGPT 后时代的国产编程语言 MoonBit 。

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MoonBit 历程

MoonBit 的诞生并非是无源之水,而是源于 MoonBit 团队负责人张宏波在基础软件领域近 20 年探索的厚积薄发【1】。

他从清华本科算起就一直从事编程语言和开发者工具开发研究工作。

随后他机缘巧合进入到 OCaml 编程语言的核心维护中,值得一提的是前年 OCaml 获得了 ACM 系统软件奖(计算机世界级大奖之一),去年获奖的编程语言是 Rust。

后来他在纽约工作期间研发了一个新的编程语言叫 ReScript ,这门编程语言被一些国际知名公司的知名项目使用,其中包括 Facebook (Meta)的 messenger 和 chats,同时他也参与了 Flow 编程语言的开发。

现在他正带领团队专注于 MoonBit 编程语言及其工具链的研发。

MoonBit 作为一种面向人工智能与大型系统设计的 AI 原生编程语言,融合了静态类型安全、多范式编程和原生 AI 支持等特性,同时强调高性能与开发效率。历程回顾:

2023 年:核心技术突破与首次公开

  • 2023 年 8 月:首次公开对外发布登上 Hackernews 头版头条, WebAssembly(WASM)后端在运行速度和代码体积上超越 Rust、Go 等主流语言,尤其适用于资源受限场景。

  • 推出集成开发环境(IDE),首个支持离线运行的工业级编程语言在线 IDE,响应速度与本地开发一致。

2024 年:生态扩张与多后端布局

  • 2024 年  5 月:发布 JavaScript 后端【2】,性能优势显著(例如在 JSON5 库上比原生 JS 快近 8 倍),引发日本技术社区 zenn.dev 、美国 IT 权威媒体《InfoWorld》和《The New Stack》【3】报道。

  • 2024 年 8 月:收获首个商业付费用户燕几图开发者平台

  • 2024 年 9 月:新增原生后端支持,代码可直接编译为机器码运行于硬件,摆脱虚拟机限制,性能比 Java 快 15 倍;同步支持 RISC-V 指令集,拓展至嵌入式与 IoT 领域。

  • 2024 年 10 月:完成 WASM、JavaScript、原生后端三大技术布局,覆盖全栈开发场景。

  • 2024 年 12 月:开源编译器 WASM 后端,引起美国、日本和意大利等海外媒体关注;举办首届全球创新编程挑战赛,吸引千只支队伍参与【4】。

2025 年:学术落地与工具链深化

  • 2025 年 3 月:

    • 亮相西班牙巴塞罗那 WASM I/O 大会(WASM 全生态的技术盛会)

    • 获得第十二届开源操作系统年度技术大会 (OS2ATC) 最佳硬科技前沿创新奖【5】

    • 正式纳入北京大学计算机学院研究生课程【6】,有专家评价:“C 语言是理解计算机系统的‘显微镜’,而 MoonBit 是观察现代语言设计的‘望远镜’,课程与实践的结合让学生既能触摸硬件本质,又能把握语言进化方向。”

  • 2025 年 5 月:

    • 受邀全球知名的编程技术会议  LambdaConf 邀请发表主旨演讲

MoonBit 官方近期公布,经过深度打磨与社区反馈的持续优化,MoonBit Beta 版本今日发布:「本次版本以『语言稳定性』为核心,聚焦高频问题修复与体验优化。」

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Beta 正式版意味着什么?

此次 Beta 正式版发布也释放出一个重要信号:MoonBit 正在逐步摆脱“实验性技术”的印象,演进为适用于企业正式场景的先进工具。

  • 语言特性进入稳定期:目前 MoonBit 已覆盖工业级开发所需的语言特性与工具链支持。现有语法和语义将保持向后兼容,未来的更新将尽量避免破坏性修改。

  • 改进流程更标准化:语言层面的进一步优化将通过公开、透明的 RFC 流程与社区共同讨论,确保演进方向清晰、稳定、可协作。

  • 异步支持【7】:MoonBit 在语言层面提供了错误处理与异步编程的支持。具有三大优势。

    • 安全性:大部分编程语言在静态分析中,彻底放弃错误处理的支持,这意味着任何函数都可以抛出异常,很难写出高可靠性的代码,MoonBit通过准确的控制流分析,可以完全在编译时期跟踪函数的错误,用户只需要在顶层标记用作文档的签名。这一过程几乎完全由编译器自行推导,而又不像 Java checked exception 那样过于繁琐,对用户带来较高的心智负担。

    • 编写便捷性:在 MoonBit 中,带有错误和异步操作的函数使用起来就像普通函数一样便利,无需任何特殊标记,也无需修改程序结构。

    • 可读性:MoonBit IDE 会给带错误的函数标注「下划线、并将异步函数标记为「斜体。用户在编写代码时无需写任何特殊标注,但依然能在阅读代码时快速定位到带有错误/异步的关键操作。

下面是一个知名命令行程序 cat 的简单版的 MoonBit 实现。这段程序包含了对多个不同来源操作的错误处理、异步操作等,实际控制流非常复杂。但在 MoonBit 中,这段程序编写起来非常自然简洁,没有任何语法噪音。同时,得益于语法着色,阅读代码时很容易捕捉到几处异步/带错误的关键操作。

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在刚过去的 5 月,MoonBit 在 LambdaConf 上发表了关于异步编程的主旨演讲,展示了原生的语言级异步与错误处理机制。相较于 Python 需要通过 

async/await

和第三方库实现异步,MoonBit 提供了一种更自然、零语法负担的并发模型,并在编译期即可追踪错误传播路径,显著降低因控制流复杂导致的潜在故障。这种将类型安全与语义清晰相结合的设计,为构建稳定、可维护的智能系统打下了坚实基础。

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总结:开发者不必担心因版本更新导致的代码不可用或频繁重构的问题,MoonBit 已具备长期可维护的开发基础,虽然语言本身趋于稳定,但标准库和工具链仍将持续优化,包括命名统一、模块拆分与结构调整等工作正在推进。与此同时,MoonBit 的语法风格、注释规范和库设计,也将逐步纳入主流大模型训练语料体系中。但不能忽视的是编程语言的开发是一个长周期的工程,MoonBit 相较于 Rust 等编程语言进展已非常惊喜,但还有很长的路要走。

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强壁垒的优势

1、在 AI 时代有强优势

MoonBit 作为专为 AI 协同开发设计的编程语言,其核心优势在于「双向可读性」——AI 生成的代码像人类手写一样清晰,开发者能轻松理解并修改,而 AI 也能精准解析现有代码逻辑进行智能补全或重构。这种特性尤其体现在 IDE 的智能感知上:当 AI 分析代码时,能自动识别上下文关系(比如变量作用域、函数调用链),避免传统 AI 编码工具常见的「断片式建议」。更关键的是,其「重构安全」机制会通过静态检查确保 AI 的修改不会破坏原有功能,相当于给 AI 装了个防撞系统。

对于日常开发痛点,MoonBit 提供了直击要害的解决方案:调试时不再需要逐行打断点,内置的 value tracing 功能让 AI 能直接「看到」程序运行时所有变量的变化轨迹,大幅缩短调试链路。代码结构上采用模块化设计,每个功能块(如函数、类)都可被 AI 独立处理——比如你写核心逻辑的同时,AI 能并行生成文档或单元测试,效率提升堪比「多线程编程」【8】。

从目前已公开的对比数据看,MoonBit 内置的 AI agent moonagent 相比 Codex-cli(OpenAI) 可实现近 2 倍提效,支持多段并发处理与智能修改推理,展现出更强的 AI 编程协同能力。

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MoonBit 内置 AI agent(moonagent)与 OpenAI 出品的 codex-cli 工具 在处理同一编程任务时的性能差异

2、支持国产芯片开发

从官方的生态路径来看,MoonBit 一直围绕软硬件一体化和 AI 编程两个方向展开探索,并且已经取得了初步成效,长期以来,C 一直是嵌入式开发的事实标准,但 C 语言语法复杂、缺乏类型安全机制,已难以满足现代工程对可靠性和可维护性的需求。

今年 4 月,MoonBit宣布支持国产芯片ESP32-C3【9】, 根据公开数据,在 QEMU + ST7789 环境下实测中实现了与 C 几乎等效的运行效率,延迟差距控制在 0.5ms 内。MoonBit作为一个高级编程语言,其性能能与底层编程语言相媲美,这意味着MoonBit的应用场景将大为增加。

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海内外用户亲身体验后点赞

MoonBit 正在被开发者社区以“真正可落地的基础设施”来重新审视,过去几个月中,MoonBit 已被用于构建真实的云原生生产系统。并吸引了近百名贡献者产出了 1800+ 的生态包。

美国工程师 Glenn Lewis 用 MoonBit 为云服务商 GolemCloud 开发了完整的 WebAssembly SDK,并已正式上线运行。他还凭借 MoonBit 的优势在美国当地的黑客马拉松赛事中赢得大奖。

如今他已累计贡献超 30 个生态包,包括字体支持库与一套插件系统(MoonBit PDK),并率先将 MoonBit 集成至 WASM 云原生框架 Spin 中,现已被 Extism 官方插件库收录。

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此后 MoonBit 也引起了 GolemCloud CEO John A. De Goes 的关注。他在社交媒体X上表示:「在今年与MoonBit 团队负责人张宏波一起参加 WASM I/O 活动后,对 MoonBit 抱有更高的期待,MoonBit 融合了 Rust 的语义特性,引入 GC,同时在工具链和性能方面“有很多值得深入探索的亮点”。“ 他还在社交媒体上宣布 2025 年 LambdaConf 所组织的黑客马拉松中他会考虑正式采用 MoonBit 作为比赛语言。

一名国际知名 AI 平台的技术负责人近期在 Discord (海外社交平台)提出被 MoonBit 的技术优势吸引, 愿意向 MoonBit 付费咨询,原文:「团队正在考虑将 MoonBit 用于一项关键系统组件,并希望能获得来自语言作者的直接技术支持。我们可能会在这上面押一个技术注,MoonBit 看起来已经达到了我们使用的门槛,如果能有语言作者(MoonBit)团队的支持,将更有信心推进。」

除此之外 MoonBit 官网上也展示一些技术专家对于其评价:

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值得一提的是「 justjavac 迷渡 」在 MoonBit 发布 Rabbit Tea UI 框架后发迅速开发了一个moonbit-webview 插件,从项目代码看,他将 MoonBit 程序嵌入原生 WebView 环境运行,项目底层依赖 C/C++ 实现的 WebView 库,并通过 MoonBit 的 FFI 能力进行绑定和调用,可以在桌面环境里跑出 UI 界面。项目使用方式保持极简风格,示例代码中只需数行即可完成窗口配置与页面注入:

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justjavac开发的MoonBit-view 插件

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未来可期

回溯到语言最初的设计阶段,我们发现  MoonBit 试图解决一个关键问题:当代码的主要编写者不再是人类,而是 AI 模型时,语言应该具备怎样的结构?

这也是一个正在被技术社区热烈讨论的话题。有人认为 MoonBit 有机会填补「高性能 + 类型安全 + AI 友好」三者兼容的空白,也有人质疑,在已有语言生态如此成熟的今天,MoonBit 是否真的有机会突围?我对 MoonBit 充满期待。

作为最早支持 WASM 的语言之一,MoonBit 天然适配高性能、低延迟、跨平台的分布式系统开发场景。在浏览器、边缘节点和轻量微服务中,MoonBit 可通过 WASM 快速实现可移植部署,并保持极低的运行时开销。对于需要“写一次、运行在任意环境”的开发需求,它提供了一种极具工程效率的路径。

更重要的是,MoonBit 提供了即时反馈的开发体验。在 Web 环境中,开发者可在浏览器中快速验证代码。目前在主流技术栈中,MoonBit 是少数能实现“修改即响应”的语言之一。

相信未来 MoonBit 有机会成为那个国产基础软件的明星,并不是因为其国产的特殊性,而是因其技术确实在全球领先。

参考引用:

【1】ITPUB专访 | 张宏波:一场关于编程语言速度与效率的深度对话:https://juejin.cn/post/7397285224378941490

【2】IDEA研究院编程语言MoonBit发布JavaScript后端,速度提升25倍:https://www.moonbitlang.cn/blog/js-support

【3】国产编程语言 MoonBit 登顶海外知名媒体 The New Stack 热门文章:https://www.oschina.net/news/300384

【4】1888进11角逐桂冠!MoonBit全球编程创新挑战赛圆满落幕!:https://www.sznews.com/news/content/2024-11/27/content_31361837.htm

【5】OS2ATC 2025 | MoonBit 荣获最佳硬科技前沿创新奖:https://zhuanlan.zhihu.com/p/1890109537031279170

【6】MoonBit成为北大编程课程语言;LLVM后端同步发布:https://www.moonbitlang.cn/blog/llvm-backend

【7】 MoonBit 异步编程:https://github.com/bobzhang/moonbit-lambdaconf/blob/main/moonbit-en.mbt.md

【8】 MoonBit:为 AI 与大型系统而生,无缝调用 Python:https://www.moonbitlang.cn/blog/moonbit-x-python

【9】MoonBit支持国产芯片开发--性能媲美C:https://www.moonbitlang.cn/blog/moonbit-esp32

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