一、什么是脚本语言 ？
脚本语言（英语：scripting language）是为了缩短传统的“编写、编译、链接、运行”（edit-compile-link-run）过程而创建的计算机编程语言。早期的脚本语言经常被称为批处理语言或作业控制语言。一个脚本通常是解释运行而非编译。脚本语言通常都有简单、易学、易用的特性，目的就是希望能让程序员快速完成程序的编写工作。而宏语言则可视为脚本语言的分支，两者也有实质上的相同之处。脚本语言（Scripting Language）是一种编程语言，通常用于控制应用程序、操作系统或其他软件环境的行为。它们通常以解释执行的方式运行，而不是编译成独立的可执行文件。
虽然许多脚本语言都超越了计算机简单任务自动化的领域，比如JavaScript[1]、Perl[2]、PHP、Python、Ruby和Tcl，成熟到可以编写精巧的程序，但仍然还是被称为脚本。几乎所有计算机系统的各个层次都有一种脚本语言。包括操作系统层，如计算机游戏，网络应用程序，字处理文档，网络软件等。在许多方面，高级编程语言和脚本语言之间互相交叉，二者之间没有明确的界限。
二、起源
脚本语言是一种计算机程序语言，因此也能让开发者藉以编写出让电脑听命行事的程序。以简单的方式快速完成某些复杂的事情通常是创造脚本语言的重要原则，基于这项原则，使得脚本语言通常比C语言、C++语言或 Java之类的系统编程语言要简单容易，也让脚本语言另有一些属于脚本语言的特性：[3]
- 语法和结构通常比较简单
- 学习和使用通常比较简单
- 通常以容易修改程序的“解释”作为执行方式，而不需要“编译”
- 程序的开发产能优于执行性能
一个脚本可以使得本来要用键盘进行的相互式操作自动化。一个Shell脚本主要由原本需要在命令行输入的命令组成，或在一个文本编辑器中，用户可以使用脚本来把一些常用的操作组合成一组序列。主要用来书写这种脚本的语言叫做脚本语言。很多脚本语言实际上已经超过简单的用户命令序列的指令，还可以编写更复杂的程序。
常用的脚本语言
Python：凭借其简洁的语法、丰富的库和强大的社区支持，Python在数据分析、人工智能、Web开发等领域占据重要地位。
Bash：作为Linux和Unix系统的标准shell之一，Bash广泛用于系统脚本编写和命令行操作，是系统管理员不可或缺的工具。
PowerShell：微软开发的Windows命令行界面和脚本环境，提供了丰富的对象模型和强大的脚本功能，是Windows系统管理和自动化的重要手段。
JavaScript：不仅限于Web前端开发，通过Node.js等平台，JavaScript还能在服务器端执行脚本任务，实现全栈开发。
Ruby：以其简洁的语法和强大的元编程能力著称，Ruby在Web开发（如Ruby on Rails框架）和自动化测试（如RSpec）等领域有广泛应用。
三、定义
计算机语言是为了各种目的和任务而开发的，一个常见任务就是把各种不同的已有组件连接起来以完成相关任务。大多脚本语言共性是：良好的快速开发，有效率的执行，解释而非编译执行，和其它语言编写的程序组件之间通信功能很强大。
许多脚本语言用来执行一次性任务，尤其是系统管理方面。它可以把服务组件粘合起来，因此被广泛用于GUI创建或者命令行，操作系统通常提供一些默认的脚本语言，即通常所谓shell脚本语言。
脚本通常以文本（如ASCII）保存，只在被调用时进行解释或编译。 测试大型项目中经常把脚本和其它低级编程语言一起使用，各自发挥优势解决特定问题。脚本经常用于设计互动通信，它有许多可以单独执行的命令，可以做很高级的操作，（如在传统的Unix shell（sh）中，大多操作就是程序本身。）
这些高级命令简化了代码编写过程。诸如内存自动管理和溢出检查等性能问题可以不用考虑。在更低级或非脚本语言中，内存及变量管理和数据结构等耗费人工，为解决一个给定问题需要大量代码，当然这样能够获得更为细致的控制和优化。脚本缺少优化程序以提速或者降低内存的伸缩性。
综上所述，脚本编程速度更快，且脚本文件明显小于如同类C程序文件。这种灵活性是以执行效率为代价的。脚本通常是解释执行的，速度可能很慢，且运行时更耗内存。在很多案例中，如编写一些数十行的小脚本，它所带来的编写优势就远远超过了运行时的劣势，尤其是在当前程序员工资趋高和硬件成本趋低时。
然而，在脚本和传统编程语言之间的界限越来越模糊，尤其是在一系列新语言及其集成常出现时。在一些脚本语言中，有经验的程序员可以进行大量优化工作。在大多现代系统中通常有多种合适的脚本语言可以选择，所以推荐使用多种语言（包括C或者汇编语言）编写一种脚本。
四、脚本语言分类
4.1）作业控制和shell语言
此类脚本用于自动化工作控制，即启动和控制系统程序的行为。大多的脚本语言解释器也同时是命令行界面，如Unix shell和MS-DOS COMMAND.COM。其他如AppleScript，可以为系统增加脚本环境，但没有命令行界面。
具体包括：
- 4DOS
- 4NT / Take Command
- AppleScript
- ARexx（Amiga Rexx）
- bash
- csh
- DCL
- JCL
- ksh
- Cmd.exe批处理（Windows, OS/2）
- Command.com批处理（DOS）
- REXX
- tcsh
- sh
- Winbatch
- Windows PowerShell
- Windows Script Host
- zsh
4.2）文本处理语言
处理基于文本的记录是脚本语言最早的用处之一。如Unix’s awk最早是设计来帮助系统管理员处理调用UNIX基于文本的配置和LOG文件。Perl最早是用来产生报告的，现在它已经成了全面成熟的语言。
具体包括：
- Awk
- Perl
- sed
- XSLT
4.3）动态语言
一些通用动态语言，比如Perl，从一门脚本语言发展成了更通用的编程语言，由于“解释执行，内存管理，动态”等特性，它们仍被归类为脚本语言。脚本编程常与系统编程相对比，如Ousterhout在Ousterhout二分法或大型编程和小型编程中做出的那样。在这种视角下，脚本是胶水代码，被来连接软件组件，专门用于这个目的的语言叫做胶水语言。
- APL
- Dylan
- Groovy
- JavaScript/JScript
- Lua
- MUMPS（M）
- newLISP
- Nuva
- Perl
- PHP
- Python
- Ruby
- Scheme
- Shell脚本（如 Unix shell、Windows PowerShell等）
- GNU Smalltalk
- SuperCard
- Tcl（工具命令语言）
- VBScript
4.4）可扩展/可嵌入语言
少数的语言被设计通过嵌入应用程序来取代应用程序定制的脚本语言。开发者（如使用C等其它系统语言）包入使脚本语言可以控制应用程序的hook。这些语言和应用程序定制的脚本语言是同种用途，但优点在于可以在应用程序之间传递一些技能。
具体包括：
- Ch（C/C++解释器）
- ECMAScript（实现为DMDScript、JavaScript等）
- GameMonkeyScript
- Guile
- ICI
- Lua
- RBScript（REALbasic脚本）
- Squirrel
- Tcl
JavaScript直到现在仍然是网页浏览器内的主要编程语言，它的ECMAScript标准化保证了它成为流行的通用嵌入性语言。
Tcl作为一种可扩展语言而创建，但更多地被用作通用性语言，就如同Python, Perl, Ruby一样。
4.5）应用程序定制的脚本语言
许多大型的应用程序都包括根据用户需求而定制的惯用脚本语言。同样地，许多电脑游戏系统使用一种自定义脚本语言来表现NPC（non-player character,non-playable character,non-player class）和游戏环境的预编程动作。
此类语言通常是为一个单独的应用程序所设计，虽然它们貌似一些通用语言（如QuakeC, modeled after C），但它们有自定义的功能。
具体包括：
- Action Code Script
- ActionScript
- AutoLISP
- Emacs Lisp
- Game Maker Language
- HyperTalk
- IPTSCRAE
- IRC script
- Lingo
- Matlab Embedded Language
- Maya Embedded Language
- mIRC script
- NWscript
- QuakeC
- UnrealScript
- Visual Basic for Applications
- VBScript
- ZZT-oop
4.6）WEB编程脚本
应用程序定制的脚本语言中有一种重要的类别，用于提供WEB页面的自定义功能。它专业处理互联网通信，使用网页浏览器作为用户界面。当然，大多现代WEB编程语言都比较强大可以做一些通用编程。
具体包括：
- ColdFusion（应用服务器）
- Lasso
- Miva
- SMX
- IPTSCRAE，一些网络开发团队用于创建论坛的工具
4.7）GUI脚本
GUI出现带来一种专业的控制计算机的脚本语言。它在用户和图形界面，菜单，按钮等之间互动。它经常用来自动化重复性动作，或设置一个标准状态。理论上它可以用来控制运行于基于GUI的计算机上的所有应用程序，但实际上这些语言是否被支持还要看应用程序和操作系统本身。当通过键盘进行互动时，这些语言也被称为宏语言。
具体包括：
- AutoHotkey
- AutoIt
- Expect
4.8）其它
- BeanShell（Java的脚本）
- CobolScript
- Euphoria
- F-Script
- Groovy
- Io
- KiXtart
- Object REXX
- Pike
- REBOL
- ScriptBasic
- StepTalk
- Visual DialogScript
五、脚本语言按用途分类
5.1） 服务器端脚本语言
- 用于开发服务器端应用程序，如 Web 服务器、后台任务等。
- 典型例子：
- Python（Django, Flask）
- PHP（WordPress, Laravel）
- Ruby（Ruby on Rails）
5.2） 客户端脚本语言
- 主要用于浏览器端的动态交互。
- 典型例子：
- JavaScript（用于网页动态效果）
- TypeScript（JavaScript 的超集）
5.3） Shell 脚本语言
5.4）游戏与嵌入式脚本语言
- 用于控制游戏逻辑、应用程序行为等。
- 典型例子：
- Lua（用于游戏开发）
- JavaScript（用于网页游戏）
5.5）数据处理和自动化脚本
- 适用于数据分析、任务自动化等。
- 典型例子：
- Python（数据分析、AI 领域）
- Perl（文本处理）
六、脚本语言的特点
6.1 解释执行
- 脚本语言通常由解释器逐行解释执行，而不是事先编译成二进制文件。这使得脚本可以快速修改和运行，而无需重新编译。
- 例如，Python、JavaScript 和 Ruby 都是典型的解释性脚本语言。
6.2 轻量级
- 脚本语言通常比传统编程语言（如 C、C++、Java）更加轻量，语法简洁，开发效率更高。
6.3 动态类型
大多数脚本语言使用动态类型系统，变量的类型在运行时确定，而不是在编译时确定。例如，在 Python 中：
x = 10 # x 是整数 x = "Hello" # x 变成字符串
6.4 易于集成
- 脚本语言通常用于嵌入到其他应用程序中，比如 JavaScript 被嵌入到网页中用于控制用户交互。
- 例如，Lua 常用于游戏开发引擎，如 Unity 和 Godot。
6.5 自动内存管理
- 许多脚本语言提供垃圾回收机制（GC），自动管理内存分配和回收，减少内存泄漏的风险。
七、脚本语言的应用场景分析
八、脚本语言的发展趋势
随着技术的不断进步和需求的日益多样化，脚本语言也在不断发展与演变，以适应更加复杂和高效的开发需求。以下是几个脚本语言发展的主要趋势：
性能优化：尽管脚本语言以简洁和快速开发著称，但性能一直是其相对编译型语言的一个短板。因此，许多脚本语言项目正致力于性能优化，通过引入即时编译器（JIT）、优化运行时环境等方式，提升执行效率，缩小与编译型语言的性能差距。
并行与异步处理：随着多核处理器的普及和云计算、大数据等技术的兴起，并行与异步处理能力成为衡量脚本语言性能的重要指标。许多脚本语言开始支持并发编程模型，如协程、异步IO等，以更好地利用多核资源，提高程序执行效率。
安全性增强：随着网络安全威胁的日益严峻，脚本语言的安全性也受到了越来越多的关注。开发者们正在不断加强对脚本语言的安全审计和漏洞修复，同时引入新的安全特性，如沙箱执行、类型安全等，以提高脚本语言的安全性。
跨平台与标准化：随着云计算和容器化技术的普及，跨平台性和标准化成为脚本语言发展的重要方向。许多脚本语言项目致力于提高代码的跨平台兼容性，同时推动相关标准的制定和实施，以促进不同平台间的代码共享和协作。
与AI技术的融合：随着人工智能技术的快速发展，脚本语言在自动化处理、数据分析等领域的应用也日益广泛。许多脚本语言项目开始集成AI相关的库和工具，如机器学习、深度学习框架等，以支持更加复杂和智能的自动化任务。
八、脚本语言的未来展望
展望未来，脚本语言将继续在软件开发与自动化处理的各个领域发挥重要作用。随着技术的不断进步和需求的持续演变，我们可以预见以下几个方面的发展趋势：
智能化编程辅助：随着AI技术的深入应用，脚本语言将配备更加智能的编程辅助工具，如代码自动补全、错误预测与修正、代码优化建议等，从而进一步提升开发者的编程效率和代码质量。
更广泛的集成与互操作性：未来的脚本语言将更加注重与其他系统和工具的集成与互操作性，无论是云服务、大数据平台还是物联网设备，都能通过脚本语言实现无缝连接和数据交换，推动数字化转型的深入发展。
低代码/无代码平台的兴起：为了满足非专业开发者或业务用户的需求，低代码/无代码平台将成为脚本语言应用的一个重要方向。这些平台通过提供图形化界面和预置的模块组件，让用户无需编写大量代码即可实现复杂的功能和流程自动化。
社区与生态的繁荣发展：脚本语言的成功离不开其背后活跃的社区和繁荣的生态。未来，我们将看到更多开源项目、教程资源、培训课程以及行业会议的涌现，为开发者提供丰富的学习和交流机会，共同推动脚本语言的发展和应用。
参考文献
- ECMAScript 2019 Language Specification. www.ecma-international.org. [2018-04-02]. （原始内容存档于2016-08-13）.
- Sheppard, Doug. Beginner’s Introduction to Perl. dev.perl.org. 2000-10-16 [2011-01-08]. （原始内容存档于2011-06-05）.
- Programming is Hard, Let’s Go Scripting… （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Larry Wall, December 6, 2007
- 赖荣枢. 易學易用的 Windows PowerShell. Microsoft TechNet. 2006-06-01 [2014-03-05]. （原始内容存档于2020-02-02）.