1 語言優劣論
世上只有兩種編程語言:一種被人罵,一種沒人用,
Java已經誕生20多年了,依然是企業級開發中使用最廣泛的語言,也是挨罵最多的語言,技術圈經常有“A語言比B語言更好”的爭論,爭論的核心有兩點:語法和性能,比如“Java性能不如C#、Python語法比Java優雅”,
先談談語法的優劣,每個開發者都有自己偏愛的語法,你覺得很舒服的寫法,就有人覺得別扭,這是個主觀問題,比如Java 8 中的Lambda運算式,可以極大的優化集合操作的代碼結構,但是不少人反感 () -> {} 這種符號,不愿意在專案中使用,再舉個例子,Java語言定義變數的方式是資料型別前置、變數名后置,如: int maxSize = 100;而Go語言中變數名是前置的,如:var maxSize int = 100,寫慣了Java的人肯定不適應變數名前置,習慣的力量太大了,許多人將自己的偏愛當成評判的標準,
再談性能的優劣,編程語言的開發團隊固然希望性能更好,但是性能優化要一步一步來,我們要用發展的眼光看待性能問題,早期的Java編譯器和虛擬機性能確實堪憂,發展到如今已經改善了不少,以后也會繼續提升,如果一款語言性能真的差到無法接受,絕不會用于企業開發中,每種語言的使用場景不同,C語言的性能固然高于Java或者C#,為什么沒有人C開發Web專案?在需求快速迭代的專案里,開發效率更重要,性能夠用就行,通俗的說就是人比機器貴,通常專案中遇到的大部分的性能瓶頸,降級需求或者優化設計方案就能解決,許多程式員的水平還沒有達到可以指責語言性能的程度,
企業選擇某款編程語言作為生產力工具,首先考慮的是人力招聘和培養的成本,其次才是語言特性和開發效率,這些年出現了許多新語言如Golang、Rust,也許概念更先進、性能更好,但是企業不會輕易在核心系統上采用新語言,以免出現不可預估的風險,保持系統的穩定才是最重要的,
2 Java的爭議
1995 年 5 月 23 日,Java 正式發布,經過20多年的發展,Java孕育出了大量的開源組件和開發者,在它誕生的年代,相比其他語言有五個優勢:
(1)簡單易學:沒有指標操作和手動記憶體分配,易學易用,程式員心智負擔較小,
(2)面向物件:僅支持面向物件編程,單一的編程范式可以避免工程過度復雜,
(3)網路編程:提供了更簡單的網路編程庫,適合構建大型的網路分布式系統,
(4)反射機制:通過反射機制增強了語言的動態性,大部分開發框架都用到了這個特性,
(5)跨平臺:通過JVM屏蔽了底層硬體的差異性,為上層應用提供統一的介面,應用程式被編譯成與計算機結構無關的位元組碼,可以運行在不同的作業系統中,
事物總是有兩面性,為了解決一個問題引入一個特性,也必然帶來新的問題,我們應該如何辯證的看待Java廣受詬病的幾個問題呢?
- 性能差
通常有GC語言不提供非常底層的記憶體操作方法,因此不可能達到無GC語言的性能,而且當虛擬機徹底回收垃圾時,應用程式會被強制停止,某些需要低延遲的場景絕不能接受這種狀態,事實上,如果進行數值計算的基準測驗,Java比 C++沒有慢多少,企業開發中的Java專案速度慢的根本原因是框架濫用反射,加載反射代碼要比普通程式慢幾十倍,編譯器沒法優化反射代碼,在資源緊張或者高性能場景下,C / C++仍然是首選,Java無法勝任,
- 記憶體占用大
Java應用程式啟動后包含JVM實體,一個“Hello World”都要消耗幾十兆記憶體,每個Java的物件都要包含一個96 bits的物件頭,一個32bits的integer就要占用記憶體96bits+32bits=128bits,向Go這種面向值的語言,每個值的存盤消耗最低僅為2bits,企業級框架Spring大量采用HashMap快取資料,也是極度消耗記憶體的,
- GUI弱
Java桌面軟體的性能低、開發體驗也差,最新的GUI庫JavaFX比Swing、AWT進步很多,但是遠遠不如Qt(C++)、WinForm / WPF (C#) 等框架,從商業角度考慮,多數企業軟體并不需要跨平臺,運行在Winows就足夠了,少量的要兼容MacOS,Java跨平臺特性在這種情況下反而是雞肋,谷歌選擇Java語言開發Android應用,看重的是龐大的Java生態,而不是語言特性,
- 代碼啰嗦
Java僅支持面向物件編程范式,書寫起來極為啰嗦,比如main方法不能是一個獨立的函式,必須放在沒有實際意義的class中,好處是風格統一,壞處就是死板和啰嗦,采用Spring框架開發的Java專案,只要遵循基本的代碼規范,每個人寫出來的都差不多,可讀行不會太差,與之相反,C++這種多范式語言,非結構化、結構化、面向物件、宏、模板等等應有盡有,靈活性極大,要精通也很難,維護一個大型的C++專案,就像在讀一本百科全書,
3 云原生的考驗
云計算是一種實施模式,是指通過互聯網方式交付存盤、服務器、應用等等,“云”是一種管理 IT 資源的方法,能夠取代本地設備和私有資料中心,在云計算模式下,用戶無需購買和維護大量的計算、存盤和其他 IT 基礎設施,直接訪問云計算提供商的計算、網路和存盤資源即可,云服務提供商能夠保障物理設備的正常運轉、資源的按需調配等等,
云原生是一種構建和運行應用程式的方法,是一套技術體系和方法論,云原生是Cloud+Native的組合詞,Cloud表示應用程式位于云中,而不是傳統的資料中心;Native表示應用程式從設計之初即考慮到云的環境,原生為云計算而設計,可以充分發揮云計算平臺的彈性和分布式優勢,云原生架構有4個重要的實施原則:
(1)DevOps:采用自動化工具將應用快速部署到生成環境,并且讓開發、運維互相協作,
(2)持續交付:支持頻繁持續的發布應用,快速反饋部署故障,有效降低發布風險,
(3)微服務:將龐大復雜的單體服務拆分為更小的微服務,每個微服服可以快速、獨立的部署,
(4)容器化:將應用程式及依賴項打包成鏡像,以容器化的方式快速分發,
在虛擬化技術沒有廣泛應用的階段,部署應用程式是個繁瑣的事情,為了讓程式在Linux、Windows等平臺以及x86、AMD64、SPARC、MIPS、ARM等指令集架構上都能正常運行,必須先將原始碼編譯為對應的可執行檔案,或者直接分發源代碼,由使用者自行構建可執行檔案,Java發布時,提出了一句動人的口號:一次撰寫,到處運行”(Write Once, Run Anywhere),解決了應用部署的痛點,在云原生架構下,Java以及JVM的特性面臨了新的挑戰,
在微服務的背景下,圍繞業務能力而非技術來構建應用,允許由不同的語言構建應用程式,一個大型的微服務集群,往往有成千上萬個容器在運行,為了更有效率的管理容器,對微服務有幾個訴求:鏡像體積小、記憶體消耗少、啟動速度快,這些卻都是Java的弱項,再小的Java程式也帶著完整的虛擬機和標準類別庫,這樣會降低拉取鏡像和創建容器的效率;Java的程式都會有固定的基本記憶體開銷和啟動時間,開源框架Spring等廣泛采用的依賴注入也使得容器的啟動時間過長,最好解決方案是,將Java原始碼直接編譯為二進制可執行檔案,再將可執行檔案打包為鏡像,
GraalVM是Oracle實驗室推出的基于Java開發的開源高性能多語言運行時平臺,它既可以在傳統的 OpenJDK 上運行,也可以通過 AOT(Ahead-Of-Time)編譯成可執行檔案單獨運行,GraalVM將源代碼打包成可執行代碼,運行時不包含JRE,實作秒級別的啟動,占用記憶體更小,
知名開源框架 Spring 的研發團隊也發布了 Spring Native 專案,利用 GraalVM 將 Spring 應用生成可執行的原生鏡像(Native Image),這些原生鏡像的啟動速度極快、記憶體消耗也更少,但是比JVM的構建時間更長、運行時優化也不足,目前 Spring Navtive 仍然處于范訓階段,國內公司用于生產環境的很少,
參考
https://www.cnblogs.com/JaxYoun/p/16483067.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/333926379
https://zhuanlan.zhihu.com/p/150190166
https://www.codingbrick.com/archives/1130.html
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獨立博客:codingbrick.com
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標籤:Java
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