Java之JIT的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“Java之JIT的示例分析”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“Java之JIT的示例分析”這篇文章吧。

James Gosling，加拿大計算機科學家，完成了 Java 的原始設計，并實現了 Java 最初版本的編譯器和虛擬機，也是公認的 “Java 之父”。

Evrone 是一家企業軟件開發公司，旗下擔任技術布道師 (DevRel) 的 Grigory Petrov 最近對 James Gosling 進行了采訪。

James Gosling 在此次訪談中聊了大量關于編程語言的話題，例如對現代編程語言新特性的看法、怎么看待編程語言更新后引起的破壞性變更、為什么不是所有編程語言都使用 JIT 技術等。

Grigory：我們希望以軟件開發和軟件顧問的身份在俄羅斯組織 Python、Ruby、Java 和 Go 社區。通過這次采訪，我希望能展現這個行業的基本問題，進而為開發者同行提供幫助。你在 Java 領域的經驗和工作經歷可以幫助開發者變得更好，所以我們一起嘗試完成這個目標吧！

有些編程語言，例如 Go，舍棄了類和繼承這些特性。與此同時，其他語言則試驗了一些新特性，如 Rust 中的 traits。作為語言設計師，你認為編程語言應該用怎樣的現代、通用、合理方式來進行組合(Composition)。

James：我應該會繼續使用類，因為我發現類對于這種場景非常有效。事實上，對于如何做不同的事情，我沒有任何好的、清晰的想法。在 C 語言中，宏的存在幾乎是一場災難，因為宏不是語言的一部分，而是在語言之外的特性。Rust 正好希望通過合適的方式在語言中使用宏。

對于其他編程語言，如 Lisp 家族，它們有一套定義語法的方法，這些語法幾乎完全和語義無關。我曾經寫過許多 Lisp，沉迷于用 Lisp 程序來操作 Lisp 程序的技術。有些語言能夠讓你以不同的方式做到這一點，像 Groovy，我們可以直接使用 AST。而 Rust 則具有語法集成的宏。

Lisp 通過運算代碼片段來生成新代碼，在 Java 領域，這種方式也會經常被使用。雖然是非常底層的方法，不過卻很受歡迎。因為開發者可以對注解進行組合，并使用不同的語言生成字節碼，這是非常強大的技術，經常被用在意想不到的場景。例如 Jackson 框架，它通過計算序列化器提升了性能。

當然，這既是強大的技術，但也非常難以駕馭。這個技術充滿可能性，但這種可能性是有限的。我對 Lombok 有著強烈的愛恨交加情感。它添加了許多優秀的 Java 特性，但從另一方面來說，這也暴露了其弱點。因為有些特性本應是內置功能。

Grigory：我們最近采訪了 Ruby 的作者 Yukihiro Matsumoto，他提到他在最新的 Ruby 3.0 主要版本中做了一個實驗。他試圖在沒有引入破壞性變更的情況下發布這個版本，看看會發生什么。我知道 Java 對“破壞性”持謹慎態度。那么是否所有編程語言都要考慮兼容性的問題，每個大版本都兼容是一個好主意嗎？還是說這種情況只用于特定的語言，如 Ruby 或 Java？

James：這幾乎完全取決于開發者社區的規模。每一項重大變更都會給開發者帶去困擾，如果社區的開發者不多，那么破壞性更改不是大問題。另外還必須權衡成本效益。如果添加了某項破壞性的變更，它會增加負擔，但與此同時也會帶來一些好處，那么可以考慮。例如，如果將下標運算符從方括號更改為圓括號，它可能不會帶來任何好處，并且會引起開發者極大的困擾。那這就是一個愚蠢的變更。

舉個例子，JDK 9 引入了一個極其罕見的破壞性變更：如果開發者使用了一些所謂的隱藏 API，封裝機制就會被打亂，那些破壞封裝邊界，以不應該使用的方式使用 API 的開發者，從 8 升級到 9 會碰到不少問題。

還有一種情況：當某處存在錯誤，并且開發者為該錯誤實現了變通方法。在這種情況下，如果修復了錯誤，那么有可能會對這些變通方法造成破壞。Java 也存在這種案例，我們的做法是要么不修復錯誤，要么引入正確的實現方法。

Grigory：我們來聊聊企業和產業的發展吧。我自己從未有過給機器人編程的經歷，但我曾在為數百萬人創造軟件的公司工作了一段時間。拿今天和 20~25 年前來對比，我發現像 GitHub 這樣的社交編碼平臺得到了巨頭公司的支持，它幫助個人開發者和企業或工業軟件開發者進行開源開發。那么我們是否可以認為現在是開源軟件的黃金時代，你怎么看？

James：我不知道如何回答，因為這個問題涉及到未來。“現在是開源軟件的黃金時代”這個觀點隱含著“是不是從現在開始要走下坡路”的意思。如果現在是黃金時代，那么未來就不是黃金時代了嗎？

所以我的看法是，無論黃金時代是什么模樣，我們所處的環境正變得越來越好，一步步靠近理想中的“黃金時代”。目前，我們面臨著各種圍繞安全以及人類進行網絡恐怖主義的危機。當這種事情仍在發生或正在發生，我不認為這是黃金時代。如果有某種方式可以終結網絡恐怖主義——那將是非常“黃金”的時代，愿我們拭目以待。我想說的是，這是一個真正偉大的時代，但它可以變得更好。

Grigory：你在 Java 和 JVM 中使用了 JIT 技術。JIT 帶來了非常驚人的速度，并且不影響語言的優雅語法和高級特性。許多編程語言都參考了 Java，例如 C# 和 JavaScript，它們通過熱路徑編譯對代碼進行重新編譯的速度接近 C 和 C++。但許多其他語言，如 Python、Ruby、PHP，雖然具備可選的 JIT，但沒有那么流行。許多主流編程語言也沒使用 JIT 來提升性能。所以，為什么不是所有編程語言都使用 JIT 來為開發者提供更快的速度？

James：事實上，靜態類型語言更適合通過 JIT 來提升性能。對于動態語言，比如 Python，這其實非常難。通常大家最終所做的是在語言中添加注解，這樣就會得到像 TypeScript 這種編程語言，它本質上是帶有類型注解的 JavaScript。這很有趣，因為 JavaScript 本質上是去除類型聲明的 Java。因此，TypeScript 本質上是具有混合語法的 Java。

但如果你是一名用 Python 快速編寫腳本的開發者，在他們看來，聲明讓他們覺得很困擾，思考變量的類型是非常煩人的事情。腳本語言世界中的大多數開發者并不關心性能問題。他們更在意的是能否用最快的速度完成開發，并不關心性能和相關的細節。

Grigory：有一個非技術問題。當我們談論不同的語言時，在你個人看來，對于剛入門的開發者或者相關專業的學生而言，該選擇什么語言作為他們學習的第一門語言？

James：對這個問題的回答我肯定會有一點偏心，畢竟 Java 已經被成功地使用了這么多年。但我本人學習的第一門編程語言是 PDP-8 匯編代碼，差不多同一時期還學習了 Fortran。所以我認為對于初學者，可以教他們任何東西，因為每個人的學習能力不一樣。

不過在這個問題上，我覺得要更多地考慮初學者未來的職業道路。如果希望成為一名全面發展的軟件開發者，去構建一款大型的高性能系統，那么 JVM 語言是無法繞過去的，無論學習的是何種 JVM 語言。例如 Clojure、Scala 和 Kotlin。但如果是一名物理專業的學生，我會對他說 Python 也很不錯。

事實上，我認為選擇哪門編程語言作為第一門學習的語言并不是什么大問題。雖然許多人會一直堅持使用自己學習的第一門語言，但如果能夠他們學習多門語言，并來回切換使用，這其實更好。我甚至覺得大學應該開設比較編程語言優劣的課程。課程內容是用 5 種不同的編程語言完成作業，這樣的課程設計能讓學生快速學習這些語言，因為它們其實也沒有太大的區別。不過學生通過這種方式會思考語言的優缺點。

很久以前我上過這樣的課程，例如使用 Cobol 完成數值計算，使用 Fortran 完成符號操作，對于這兩種語言來說，這些任務都不是它們擅長的領域，但我最后還是拿到了 A 的成績。

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