Java替代C语言的可能性
生活随笔
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Java替代C语言的可能性
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
??? 前不久CSDN刊登了一篇《C語言已經(jīng)死了》的文章,引起了一些爭論。事實上那篇文章是從Ed Burnette的博客上轉(zhuǎn)載來的,原文題目是“Die, C, die!”,直譯過來應(yīng)該是《去死吧,C!》,表達的是一種詛咒,而不是推斷。翻譯稱《C語言已經(jīng)死了》,顯然是一種煽風點火的誤讀。CSDN網(wǎng)友對于其觀點已經(jīng)進行了批判,只是坦率地說,由于這些批判基于一個扭曲的翻譯文本,所以不但沒有什么新奇的地方,并且也沒有抓住原作者的重點。
??? 實際情況是這樣的,近期一段時間,在國外的技術(shù)社群里刮起了一股風,不少人在討論Java做為C語言替代者而成為最主流的基礎(chǔ)軟件編程語言的可能性。從大部分人發(fā)表的觀點來看,對于Java替代C的趨勢還是支持的。
???? 基礎(chǔ)軟件是指這樣一類軟件,其主要任務(wù)是把計算機的潛能充分發(fā)揮出來,面向上層應(yīng)用軟件提供一個高效、可靠的功能集。這些軟件會被密集地調(diào)用,性能上的一點點滯后都會在實踐中被成百上千倍的放大。所以對于基礎(chǔ)軟件來說,性能至少與可靠性一樣重要。我們在一些基礎(chǔ)軟件的源碼里,經(jīng)??吹揭恍┏舐脑O(shè)計,看到一些變態(tài)的黑客技巧,在其它的領(lǐng)域里,這是不被鼓舞的,可是在基礎(chǔ)軟件中,這就是合理的,可以接受的。
???? C語言眼下仍在一些領(lǐng)域里堅挺,在操作系統(tǒng)、虛擬機和設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)方面,它可能是永遠的王者??墒窃谄渌幕A(chǔ)軟件領(lǐng)域,比方數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)server、圖形圖像處理等,C語言繼續(xù)占領(lǐng)霸主地位的原因事實上僅僅有兩個,一是快,二是熟悉的人多,并且經(jīng)驗豐富。
??? 可是這兩點如今都遭到了挑戰(zhàn)。
??? 首先是速度。Java的運行速度在JDK1.4的時候達到了這樣一個水平,就是對于一個一般水平的開發(fā)人員來說,他寫的C++程序已經(jīng)不再比對等的Java程序跑得更快了。隨后的JDK 5.0和6.0進一步提高了運行性能,由不同的組織舉行的多項評測結(jié)果表明,Java與C語言的總體運行效率差距在一倍以內(nèi),也就是說,素以速度著稱、并且為了速度放棄了非常多東西的C語言,如今比裝備齊全的Java僅僅快不到一倍了。這還不算,假設(shè)考慮到新的計算環(huán)境,C語言的速度優(yōu)勢有可能僅僅是一個錯覺。由于,世界上僅僅有非常少的人有能力在多CPU計算平臺上用C語言寫出又快又正確的大程序,在這些人中間,又僅僅有非常少非常少的人有能力用C語言寫出一個在大型的、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可以充分發(fā)揮各節(jié)點計算能力的大規(guī)模并行程序。也就是說,你或許有能力把程序效能提高一倍,從而充分發(fā)揮一臺價值6000元人民幣的PC的計算潛力,為客戶節(jié)省1000元錢。但假設(shè)是在一個由1000臺機器組成的大型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行計算的環(huán)境下,你寫的C程序恐怕性能還會遠遠低于相應(yīng)的Java程序,更不要說巨大的后期維護成本,而由此帶來的損失可能是1000萬或者很多其它。
??? 其次是經(jīng)驗。非常多人都宣稱自己的C功力怎樣怎樣了得,可是實際上,即使是真正的C高手也不得不花相當可觀的時間來尋找并且調(diào)試錯誤,尤其是內(nèi)存方面的錯誤。大部分用C寫的上規(guī)模的軟件都存在一些內(nèi)存方面的錯誤,須要花費大量的精力和時間把產(chǎn)品穩(wěn)定下來。這還沒有把安全方面的缺陷考慮在內(nèi),如今大部分的開發(fā)人員在代碼安全方面的知識都非常薄弱,安全漏洞在代碼中相當普遍,而在C語言中,這一不足暴露得格外明顯。最大的挑戰(zhàn)或許得說是并發(fā)問題了,并發(fā)是一個非常復雜的問題,須要在相當高的抽象層面上解決,而C語言的抽象機制過于簡單,提供不了高層的抽象,因此在開發(fā)人員僅僅能從一些“并發(fā)原語”出發(fā)去構(gòu)造并發(fā)程序,這跟用鉛筆刀鋸大樹沒什么分別,直截了當?shù)卣f,大部分C程序猿根本沒有能力編寫高效無缺陷的并發(fā)程序。
??? 所以殘酷的事實是,當一個人說自己的C語言怎樣了得,經(jīng)驗怎樣豐富時,非常可能他說的是,自己在用C語言寫單機、單線程的,不會遭到外界攻擊的,在時間預算上沒有什么壓力,并且用戶可以忍受一個非常長的產(chǎn)品穩(wěn)定期的應(yīng)用程序方面非常有經(jīng)驗。遺憾的是,市場環(huán)境和計算環(huán)境已經(jīng)全然變化。面對更復雜的計算環(huán)境,用C語言來編寫高質(zhì)量的大規(guī)模軟件,是僅僅有真正的專家團隊才干完畢的工作。假設(shè)你以前有過連續(xù)數(shù)日苦苦追蹤和調(diào)試一個內(nèi)存泄露、或者線程錯誤的經(jīng)歷,你就會明白,你可能不是這樣的專家。
??? 相比之下,Java在抽象機制、基礎(chǔ)設(shè)施、安全和并發(fā)方面,與C語言比起來,就好像是馬克沁重機槍對弓箭。比方并發(fā),Java 5.0增加的java.util.concurrent包,可能是眼下主流語言中對于并發(fā)問題最強有力的支持庫。Java的內(nèi)存管理和安全機制,也已經(jīng)被實踐證明白實可以有效地降低程序的缺陷。這也就是那篇詛咒文章的原文的意圖。
??? 所以,我的態(tài)度明白的,我覺得Java替代C是一個進步的想法,只是世界上進步的想法非常多,可以美夢成真的卻寥寥無幾。Java是否真的可以在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域強有力地替代C語言呢?我看至少短期內(nèi)還做不到,原因例如以下:
1. 人的問題??梢杂肅語言寫出優(yōu)秀基礎(chǔ)軟件的人固然不多,能用Java寫出來的人恐怕更少。Java有好幾百萬開發(fā)人員,可是他們在干什么?大部分是去搞企業(yè)級開發(fā)、Web開發(fā)了,有多少人真的理解Java的內(nèi)存模型?有多少人可以熟練使用concurrent包中提供的那些工具?非常多使用Java多年的人沒有寫過socket程序,不了解Java多線程的開銷,不清楚怎樣進行性能診斷和調(diào)優(yōu),而這些在寫基礎(chǔ)軟件的時候是必備的技能。大部分Java程序猿在剛剛學會Java之后就轉(zhuǎn)向Web開發(fā),把主要精力花費在掌握一個又一個大型的、復雜的、具有厚厚的抽象層和華麗結(jié)構(gòu)的frameworks上,不但對真實計算機體系結(jié)構(gòu)不清楚,對于Java虛擬出來的那個計算環(huán)境也不清楚。因此,要把Java社群編程轉(zhuǎn)變成可以擔負起下一代基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作的尖兵,不但難度非常大,并且必須花費足夠的時間。
2. Java的內(nèi)存消耗太大。對于系統(tǒng)級程序來說,內(nèi)存消耗大,就意味著cache命中率降低,與磁盤交換數(shù)據(jù)的可能性增大,對性能的影響還是比較嚴重的。如今非常多人還是覺得Java慢,基本的原因已經(jīng)不是Java跑得慢,而是由于內(nèi)存消耗過大導致的綜合性能下降。這個問題不解決,Java就僅僅能用來做一些比較上層的基礎(chǔ)軟件?;蛟S隨著計算機硬件的發(fā)展,這個問題會逐步得到解決?
3. 風格的問題。這個問題我覺得是最嚴重的?;A(chǔ)軟件開發(fā)崇尚的是自由、直接、透明、簡單、高效,要像匕首一樣瑞麗,像戰(zhàn)士一樣勇猛,像農(nóng)夫一樣樸實,反對繁瑣華麗的設(shè)計,反對架床迭屋的層層抽象,反對復雜的結(jié)構(gòu)和不必要的靈活性。而Java社群多年來形成的設(shè)計風格與此格格不入,甚至可以說是對立的。Java在意識形態(tài)上是要面向企業(yè)應(yīng)用軟件的開發(fā),所以特別強調(diào)架構(gòu),強調(diào)設(shè)計模式,強調(diào)標準,強調(diào)規(guī)規(guī)矩矩,強調(diào)高姿態(tài),強調(diào)一種華貴的宮廷氣質(zhì)。在C中,你吃飯就是吃飯,捧起碗來喝酒,放下筷子罵娘,甩開膀子抓肉,擼起袖子抹油。而在Java中,你經(jīng)常為了要干某件事,先new一個對象,然后以這個對象為參數(shù)new還有一個對象,如此這般反復n遍,得到真正須要的對象,最后就是為了調(diào)用那個對象的一個方法,就好比吃飯時焚香洗面,漱口凈手,戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢,畢恭畢敬。在C中,遇到問題要像亡命徒,像流氓版程咬金,管你三七二十一,沖上去就是三板斧,還怕劈不死你丫的。在Java里,遇到問題要像宋襄公,要張榜檄文,要名正言順,要禮儀之邦,要把架子拉開了,把譜兒擺足了。Java的口號是,無論劈不劈的死,先把你小子感動了再說。 這套繁瑣的東西,對于基礎(chǔ)軟件開發(fā)來說,既不必要,也非常難習慣。須要說明的是,這不是Java語言的問題,事實上Java本身不必如此復雜、如此巴洛克。從語言本身來看,Java也可以是輕快直接的,也可是酣暢淋漓的。僅僅只是十多年來差點兒沒有人這樣用過,所以大家已經(jīng)不知道:假設(shè)不來個一步三叩首,那么該怎么用Java敲代碼?
??? 正是由于上面的這樣的種原因(可能還不全面),直到近期,第一流的基礎(chǔ)軟件差點兒都還是C語言編寫的,或者至少其核心部分還是以C為主。并且我覺得,在短期內(nèi),這樣的局面不會有大的改變。當然,假設(shè)Java社群可以克服上面的這些問題,充分發(fā)揮出Java本身的優(yōu)勢,在基礎(chǔ)領(lǐng)域開發(fā)出一大批一流的支撐軟件,那么局面是可以改變的,并且這樣的改變也是進步的,值得歡迎的。
???
??? 實際情況是這樣的,近期一段時間,在國外的技術(shù)社群里刮起了一股風,不少人在討論Java做為C語言替代者而成為最主流的基礎(chǔ)軟件編程語言的可能性。從大部分人發(fā)表的觀點來看,對于Java替代C的趨勢還是支持的。
???? 基礎(chǔ)軟件是指這樣一類軟件,其主要任務(wù)是把計算機的潛能充分發(fā)揮出來,面向上層應(yīng)用軟件提供一個高效、可靠的功能集。這些軟件會被密集地調(diào)用,性能上的一點點滯后都會在實踐中被成百上千倍的放大。所以對于基礎(chǔ)軟件來說,性能至少與可靠性一樣重要。我們在一些基礎(chǔ)軟件的源碼里,經(jīng)??吹揭恍┏舐脑O(shè)計,看到一些變態(tài)的黑客技巧,在其它的領(lǐng)域里,這是不被鼓舞的,可是在基礎(chǔ)軟件中,這就是合理的,可以接受的。
???? C語言眼下仍在一些領(lǐng)域里堅挺,在操作系統(tǒng)、虛擬機和設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)方面,它可能是永遠的王者??墒窃谄渌幕A(chǔ)軟件領(lǐng)域,比方數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)server、圖形圖像處理等,C語言繼續(xù)占領(lǐng)霸主地位的原因事實上僅僅有兩個,一是快,二是熟悉的人多,并且經(jīng)驗豐富。
??? 可是這兩點如今都遭到了挑戰(zhàn)。
??? 首先是速度。Java的運行速度在JDK1.4的時候達到了這樣一個水平,就是對于一個一般水平的開發(fā)人員來說,他寫的C++程序已經(jīng)不再比對等的Java程序跑得更快了。隨后的JDK 5.0和6.0進一步提高了運行性能,由不同的組織舉行的多項評測結(jié)果表明,Java與C語言的總體運行效率差距在一倍以內(nèi),也就是說,素以速度著稱、并且為了速度放棄了非常多東西的C語言,如今比裝備齊全的Java僅僅快不到一倍了。這還不算,假設(shè)考慮到新的計算環(huán)境,C語言的速度優(yōu)勢有可能僅僅是一個錯覺。由于,世界上僅僅有非常少的人有能力在多CPU計算平臺上用C語言寫出又快又正確的大程序,在這些人中間,又僅僅有非常少非常少的人有能力用C語言寫出一個在大型的、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下可以充分發(fā)揮各節(jié)點計算能力的大規(guī)模并行程序。也就是說,你或許有能力把程序效能提高一倍,從而充分發(fā)揮一臺價值6000元人民幣的PC的計算潛力,為客戶節(jié)省1000元錢。但假設(shè)是在一個由1000臺機器組成的大型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行計算的環(huán)境下,你寫的C程序恐怕性能還會遠遠低于相應(yīng)的Java程序,更不要說巨大的后期維護成本,而由此帶來的損失可能是1000萬或者很多其它。
??? 其次是經(jīng)驗。非常多人都宣稱自己的C功力怎樣怎樣了得,可是實際上,即使是真正的C高手也不得不花相當可觀的時間來尋找并且調(diào)試錯誤,尤其是內(nèi)存方面的錯誤。大部分用C寫的上規(guī)模的軟件都存在一些內(nèi)存方面的錯誤,須要花費大量的精力和時間把產(chǎn)品穩(wěn)定下來。這還沒有把安全方面的缺陷考慮在內(nèi),如今大部分的開發(fā)人員在代碼安全方面的知識都非常薄弱,安全漏洞在代碼中相當普遍,而在C語言中,這一不足暴露得格外明顯。最大的挑戰(zhàn)或許得說是并發(fā)問題了,并發(fā)是一個非常復雜的問題,須要在相當高的抽象層面上解決,而C語言的抽象機制過于簡單,提供不了高層的抽象,因此在開發(fā)人員僅僅能從一些“并發(fā)原語”出發(fā)去構(gòu)造并發(fā)程序,這跟用鉛筆刀鋸大樹沒什么分別,直截了當?shù)卣f,大部分C程序猿根本沒有能力編寫高效無缺陷的并發(fā)程序。
??? 所以殘酷的事實是,當一個人說自己的C語言怎樣了得,經(jīng)驗怎樣豐富時,非常可能他說的是,自己在用C語言寫單機、單線程的,不會遭到外界攻擊的,在時間預算上沒有什么壓力,并且用戶可以忍受一個非常長的產(chǎn)品穩(wěn)定期的應(yīng)用程序方面非常有經(jīng)驗。遺憾的是,市場環(huán)境和計算環(huán)境已經(jīng)全然變化。面對更復雜的計算環(huán)境,用C語言來編寫高質(zhì)量的大規(guī)模軟件,是僅僅有真正的專家團隊才干完畢的工作。假設(shè)你以前有過連續(xù)數(shù)日苦苦追蹤和調(diào)試一個內(nèi)存泄露、或者線程錯誤的經(jīng)歷,你就會明白,你可能不是這樣的專家。
??? 相比之下,Java在抽象機制、基礎(chǔ)設(shè)施、安全和并發(fā)方面,與C語言比起來,就好像是馬克沁重機槍對弓箭。比方并發(fā),Java 5.0增加的java.util.concurrent包,可能是眼下主流語言中對于并發(fā)問題最強有力的支持庫。Java的內(nèi)存管理和安全機制,也已經(jīng)被實踐證明白實可以有效地降低程序的缺陷。這也就是那篇詛咒文章的原文的意圖。
??? 所以,我的態(tài)度明白的,我覺得Java替代C是一個進步的想法,只是世界上進步的想法非常多,可以美夢成真的卻寥寥無幾。Java是否真的可以在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域強有力地替代C語言呢?我看至少短期內(nèi)還做不到,原因例如以下:
1. 人的問題??梢杂肅語言寫出優(yōu)秀基礎(chǔ)軟件的人固然不多,能用Java寫出來的人恐怕更少。Java有好幾百萬開發(fā)人員,可是他們在干什么?大部分是去搞企業(yè)級開發(fā)、Web開發(fā)了,有多少人真的理解Java的內(nèi)存模型?有多少人可以熟練使用concurrent包中提供的那些工具?非常多使用Java多年的人沒有寫過socket程序,不了解Java多線程的開銷,不清楚怎樣進行性能診斷和調(diào)優(yōu),而這些在寫基礎(chǔ)軟件的時候是必備的技能。大部分Java程序猿在剛剛學會Java之后就轉(zhuǎn)向Web開發(fā),把主要精力花費在掌握一個又一個大型的、復雜的、具有厚厚的抽象層和華麗結(jié)構(gòu)的frameworks上,不但對真實計算機體系結(jié)構(gòu)不清楚,對于Java虛擬出來的那個計算環(huán)境也不清楚。因此,要把Java社群編程轉(zhuǎn)變成可以擔負起下一代基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作的尖兵,不但難度非常大,并且必須花費足夠的時間。
2. Java的內(nèi)存消耗太大。對于系統(tǒng)級程序來說,內(nèi)存消耗大,就意味著cache命中率降低,與磁盤交換數(shù)據(jù)的可能性增大,對性能的影響還是比較嚴重的。如今非常多人還是覺得Java慢,基本的原因已經(jīng)不是Java跑得慢,而是由于內(nèi)存消耗過大導致的綜合性能下降。這個問題不解決,Java就僅僅能用來做一些比較上層的基礎(chǔ)軟件?;蛟S隨著計算機硬件的發(fā)展,這個問題會逐步得到解決?
3. 風格的問題。這個問題我覺得是最嚴重的?;A(chǔ)軟件開發(fā)崇尚的是自由、直接、透明、簡單、高效,要像匕首一樣瑞麗,像戰(zhàn)士一樣勇猛,像農(nóng)夫一樣樸實,反對繁瑣華麗的設(shè)計,反對架床迭屋的層層抽象,反對復雜的結(jié)構(gòu)和不必要的靈活性。而Java社群多年來形成的設(shè)計風格與此格格不入,甚至可以說是對立的。Java在意識形態(tài)上是要面向企業(yè)應(yīng)用軟件的開發(fā),所以特別強調(diào)架構(gòu),強調(diào)設(shè)計模式,強調(diào)標準,強調(diào)規(guī)規(guī)矩矩,強調(diào)高姿態(tài),強調(diào)一種華貴的宮廷氣質(zhì)。在C中,你吃飯就是吃飯,捧起碗來喝酒,放下筷子罵娘,甩開膀子抓肉,擼起袖子抹油。而在Java中,你經(jīng)常為了要干某件事,先new一個對象,然后以這個對象為參數(shù)new還有一個對象,如此這般反復n遍,得到真正須要的對象,最后就是為了調(diào)用那個對象的一個方法,就好比吃飯時焚香洗面,漱口凈手,戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢,畢恭畢敬。在C中,遇到問題要像亡命徒,像流氓版程咬金,管你三七二十一,沖上去就是三板斧,還怕劈不死你丫的。在Java里,遇到問題要像宋襄公,要張榜檄文,要名正言順,要禮儀之邦,要把架子拉開了,把譜兒擺足了。Java的口號是,無論劈不劈的死,先把你小子感動了再說。 這套繁瑣的東西,對于基礎(chǔ)軟件開發(fā)來說,既不必要,也非常難習慣。須要說明的是,這不是Java語言的問題,事實上Java本身不必如此復雜、如此巴洛克。從語言本身來看,Java也可以是輕快直接的,也可是酣暢淋漓的。僅僅只是十多年來差點兒沒有人這樣用過,所以大家已經(jīng)不知道:假設(shè)不來個一步三叩首,那么該怎么用Java敲代碼?
??? 正是由于上面的這樣的種原因(可能還不全面),直到近期,第一流的基礎(chǔ)軟件差點兒都還是C語言編寫的,或者至少其核心部分還是以C為主。并且我覺得,在短期內(nèi),這樣的局面不會有大的改變。當然,假設(shè)Java社群可以克服上面的這些問題,充分發(fā)揮出Java本身的優(yōu)勢,在基礎(chǔ)領(lǐng)域開發(fā)出一大批一流的支撐軟件,那么局面是可以改變的,并且這樣的改變也是進步的,值得歡迎的。
???
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Java替代C语言的可能性的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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