Java替代C语言的可能性
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
Java替代C语言的可能性
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,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的博客上轉載來的,原文題目是“Die, C, die!”,直譯過來應該是《去死吧,C!》,表達的是一種詛咒,而不是推斷。翻譯稱《C語言已經死了》,顯然是一種煽風點火的誤讀。CSDN網友對于其觀點已經進行了批判,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軟件編程語言的可能性。從大部分人發表的觀點來看,對于Java替代C的趨勢還是支持的。
???? 基礎軟件是指這樣一類軟件,其主要任務是把計算機的潛能充分發揮出來,面向上層應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。所以對于基礎軟件來說,性能至少與可靠性一樣重要。我們在一些基礎軟件的源碼里,經常看到一些丑陋的設計,看到一些變態的黑客技巧,在其它的領域里,這是不被鼓舞的,可是在基礎軟件中,這就是合理的,可以接受的。
???? C語言眼下仍在一些領域里堅挺,在操作系統、虛擬機和設備驅動程序開發方面,它可能是永遠的王者。可是在其它的基礎軟件領域,比方數據庫、網絡server、圖形圖像處理等,C語言繼續占領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,并且經驗豐富。
??? 可是這兩點如今都遭到了挑戰。
??? 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人員來說,他寫的C++程序已經不再比對等的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果表明,Java與C語言的總體運行效率差距在一倍以內,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,假設考慮到新的計算環境,C語言的速度優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、異構的網絡環境下可以充分發揮各節點計算能力的大規模并行程序。也就是說,你或許有能力把程序效能提高一倍,從而充分發揮一臺價值6000元人民幣的PC的計算潛力,為客戶節省1000元錢。但假設是在一個由1000臺機器組成的大型異構網絡并行計算的環境下,你寫的C程序恐怕性能還會遠遠低于相應的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試錯誤,尤其是內存方面的錯誤。大部分用C寫的上規模的軟件都存在一些內存方面的錯誤,須要花費大量的精力和時間把產品穩定下來。這還沒有把安全方面的缺陷考慮在內,如今大部分的開發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。最大的挑戰或許得說是并發問題了,并發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,因此在開發人員僅僅能從一些“并發原語”出發去構造并發程序,這跟用鉛筆刀鋸大樹沒什么分別,直截了當地說,大部分C程序猿根本沒有能力編寫高效無缺陷的并發程序。
??? 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品穩定期的應用程序方面非常有經驗。遺憾的是,市場環境和計算環境已經全然變化。面對更復雜的計算環境,用C語言來編寫高質量的大規模軟件,是僅僅有真正的專家團隊才干完畢的工作。假設你以前有過連續數日苦苦追蹤和調試一個內存泄露、或者線程錯誤的經歷,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、基礎設施、安全和并發方面,與C語言比起來,就好像是馬克沁重機槍對弓箭。比方并發,Java 5.0增加的java.util.concurrent包,可能是眼下主流語言中對于并發問題最強有力的支持庫。Java的內存管理和安全機制,也已經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軟件領域強有力地替代C語言呢?我看至少短期內還做不到,原因例如以下:
1. 人的問題。可以用C語言寫出優秀基礎軟件的人固然不多,能用Java寫出來的人恐怕更少。Java有好幾百萬開發人員,可是他們在干什么?大部分是去搞企業級開發、Web開發了,有多少人真的理解Java的內存模型?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優,而這些在寫基礎軟件的時候是必備的技能。大部分Java程序猿在剛剛學會Java之后就轉向Web開發,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構的frameworks上,不但對真實計算機體系結構不清楚,對于Java虛擬出來的那個計算環境也不清楚。因此,要把Java社群編程轉變成可以擔負起下一代基礎軟件開發工作的尖兵,不但難度非常大,并且必須花費足夠的時間。
2. Java的內存消耗太大。對于系統級程序來說,內存消耗大,就意味著cache命中率降低,與磁盤交換數據的可能性增大,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,基本的原因已經不是Java跑得慢,而是由于內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軟件。或許隨著計算機硬件的發展,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。基礎軟件開發崇尚的是自由、直接、透明、簡單、高效,要像匕首一樣瑞麗,像戰士一樣勇猛,像農夫一樣樸實,反對繁瑣華麗的設計,反對架床迭屋的層層抽象,反對復雜的結構和不必要的靈活性。而Java社群多年來形成的設計風格與此格格不入,甚至可以說是對立的。Java在意識形態上是要面向企業應用軟件的開發,所以特別強調架構,強調設計模式,強調標準,強調規規矩矩,強調高姿態,強調一種華貴的宮廷氣質。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,你經常為了要干某件事,先new一個對象,然后以這個對象為參數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,戰戰兢兢,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,對于基礎軟件開發來說,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,所以大家已經不知道:假設不來個一步三叩首,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,這樣的局面不會有大的改變。當然,假設Java社群可以克服上面的這些問題,充分發揮出Java本身的優勢,在基礎領域開發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。
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??? 實際情況是這樣的,近期一段時間,在國外的技術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軟件編程語言的可能性。從大部分人發表的觀點來看,對于Java替代C的趨勢還是支持的。
???? 基礎軟件是指這樣一類軟件,其主要任務是把計算機的潛能充分發揮出來,面向上層應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。所以對于基礎軟件來說,性能至少與可靠性一樣重要。我們在一些基礎軟件的源碼里,經常看到一些丑陋的設計,看到一些變態的黑客技巧,在其它的領域里,這是不被鼓舞的,可是在基礎軟件中,這就是合理的,可以接受的。
???? C語言眼下仍在一些領域里堅挺,在操作系統、虛擬機和設備驅動程序開發方面,它可能是永遠的王者。可是在其它的基礎軟件領域,比方數據庫、網絡server、圖形圖像處理等,C語言繼續占領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,并且經驗豐富。
??? 可是這兩點如今都遭到了挑戰。
??? 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人員來說,他寫的C++程序已經不再比對等的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果表明,Java與C語言的總體運行效率差距在一倍以內,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,假設考慮到新的計算環境,C語言的速度優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、異構的網絡環境下可以充分發揮各節點計算能力的大規模并行程序。也就是說,你或許有能力把程序效能提高一倍,從而充分發揮一臺價值6000元人民幣的PC的計算潛力,為客戶節省1000元錢。但假設是在一個由1000臺機器組成的大型異構網絡并行計算的環境下,你寫的C程序恐怕性能還會遠遠低于相應的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試錯誤,尤其是內存方面的錯誤。大部分用C寫的上規模的軟件都存在一些內存方面的錯誤,須要花費大量的精力和時間把產品穩定下來。這還沒有把安全方面的缺陷考慮在內,如今大部分的開發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。最大的挑戰或許得說是并發問題了,并發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,因此在開發人員僅僅能從一些“并發原語”出發去構造并發程序,這跟用鉛筆刀鋸大樹沒什么分別,直截了當地說,大部分C程序猿根本沒有能力編寫高效無缺陷的并發程序。
??? 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品穩定期的應用程序方面非常有經驗。遺憾的是,市場環境和計算環境已經全然變化。面對更復雜的計算環境,用C語言來編寫高質量的大規模軟件,是僅僅有真正的專家團隊才干完畢的工作。假設你以前有過連續數日苦苦追蹤和調試一個內存泄露、或者線程錯誤的經歷,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、基礎設施、安全和并發方面,與C語言比起來,就好像是馬克沁重機槍對弓箭。比方并發,Java 5.0增加的java.util.concurrent包,可能是眼下主流語言中對于并發問題最強有力的支持庫。Java的內存管理和安全機制,也已經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軟件領域強有力地替代C語言呢?我看至少短期內還做不到,原因例如以下:
1. 人的問題。可以用C語言寫出優秀基礎軟件的人固然不多,能用Java寫出來的人恐怕更少。Java有好幾百萬開發人員,可是他們在干什么?大部分是去搞企業級開發、Web開發了,有多少人真的理解Java的內存模型?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優,而這些在寫基礎軟件的時候是必備的技能。大部分Java程序猿在剛剛學會Java之后就轉向Web開發,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構的frameworks上,不但對真實計算機體系結構不清楚,對于Java虛擬出來的那個計算環境也不清楚。因此,要把Java社群編程轉變成可以擔負起下一代基礎軟件開發工作的尖兵,不但難度非常大,并且必須花費足夠的時間。
2. Java的內存消耗太大。對于系統級程序來說,內存消耗大,就意味著cache命中率降低,與磁盤交換數據的可能性增大,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,基本的原因已經不是Java跑得慢,而是由于內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軟件。或許隨著計算機硬件的發展,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。基礎軟件開發崇尚的是自由、直接、透明、簡單、高效,要像匕首一樣瑞麗,像戰士一樣勇猛,像農夫一樣樸實,反對繁瑣華麗的設計,反對架床迭屋的層層抽象,反對復雜的結構和不必要的靈活性。而Java社群多年來形成的設計風格與此格格不入,甚至可以說是對立的。Java在意識形態上是要面向企業應用軟件的開發,所以特別強調架構,強調設計模式,強調標準,強調規規矩矩,強調高姿態,強調一種華貴的宮廷氣質。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,你經常為了要干某件事,先new一個對象,然后以這個對象為參數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,戰戰兢兢,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,對于基礎軟件開發來說,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,所以大家已經不知道:假設不來個一步三叩首,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,這樣的局面不會有大的改變。當然,假設Java社群可以克服上面的這些問題,充分發揮出Java本身的優勢,在基礎領域開發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。
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總結
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容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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