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| -- 作者：wangxinxin -- 發(fā)布時間：2010-12-10 11:02:54 -- Java替代C語言的可能性 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。其實那篇文章是從Ed Burnette的博客上轉(zhuǎn)載來的，原文題目是“Die, C, die!”，直譯過來應該是《去死吧，C！》，表達的是一種詛咒，而不是判斷。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，不過坦率地說，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鮮的地方，而且也沒有抓住原作者的重點。 實際情況是這樣的，最近一段時間，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)軟件的源代碼里，常�？吹揭恍┏舐脑O(shè)計，看到一些變態(tài)的黑客技巧，在其他的領(lǐng)域里，這是不被鼓勵的，但是在基礎(chǔ)軟件中，這就是合理的，可以接受的。 C語言目前仍在一些領(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。但是在其他的基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，比如數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、圖形圖像處理等，C語言繼續(xù)占據(jù)霸主地位的原因其實只有兩個，一是快，二是熟悉的人多，而且經(jīng)驗豐富。 但是這兩點現(xiàn)在都遭到了挑戰(zhàn)。 首先是速度。Java的執(zhí)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)者來說，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進一步提高了執(zhí)行性能，由不同的組織舉行的多項評測結(jié)果表明，Java與C語言的整體執(zhí)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很多東西的C語言，現(xiàn)在比裝備齊全的Java只快不到一倍了。這還不算，如果考慮到新的計算環(huán)境，C語言的速度優(yōu)勢有可能僅僅是一個錯覺。因為，世界上只有很少的人有能力在多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，又只有很少很少的人有能力用C語言寫出一個在大型的、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下能夠充分發(fā)揮各節(jié)點計算能力的大規(guī)模并行程序。也就是說，你也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。但如果是在一個由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對應的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1000萬或者更多。 其次是經(jīng)驗。很多人都宣稱自己的C功力如何如何了得，但是實際上，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，需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)，現(xiàn)在大部分的開發(fā)者在代碼安全方面的知識都很薄弱，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)是一個很復雜的問題，需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)者只能從一些“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程序員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語言如何了得，經(jīng)驗如何豐富時，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，而且用戶能夠忍受一個很長的產(chǎn)品穩(wěn)定期的應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)完全變化。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，是只有真正的專家團隊才能完成的工作。如果你曾經(jīng)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。比如并發(fā)，Java 5.0加入的java.util.concurrent包，可能是目前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)被實踐證明確實能夠有效地減少程序的缺陷。這也就是那篇詛咒文章的原文的意圖。 所以，我的態(tài)度明確的，我認為Java替代C是一個進步的想法，不過世界上進步的想法很多，能夠美夢成真的卻寥寥無幾。Java是否真的能夠在基礎(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，原因如下： 1. 人的問題。能夠用C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)者，但是他們在干什么？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？有多少人能夠熟練使用concurrent包中提供的那些工具？很多使用Java多年的人沒有寫過socket程序，不了解Java多線程的開銷，不清楚如何進行性能診斷和調(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程序員在剛剛學會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)變成能夠擔負起下一代基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作的尖兵，不但難度很大，而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�，F(xiàn)在很多人還是覺得Java慢，主要的原因已經(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就只能用來做一些比較上層的基礎(chǔ)軟件。也許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。這個問題我認為是最嚴重的。基礎(chǔ)軟件開發(fā)崇尚的是自由、直接、透明、簡單、高效，要像匕首一樣鋒利，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另一個對象，如此這般重復n遍，得到真正需要的對象，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，不管劈不劈的死，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，也很難習慣。需要說明的是，這不是Java語言的問題，其實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。只不過十多年來幾乎沒有人這樣用過，所以大家已經(jīng)不知道：如果不來個一步三叩首，那么該怎么用Java寫程序？ 正是因為上面的這種種原因（可能還不全面），直到最近，第一流的基礎(chǔ)軟件幾乎都還是C語言編寫的，或者至少其核心部分還是以C為主。而且我認為，在短期內(nèi)，這種局面不會有大的改變。當然，如果Java社群能夠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，而且這種改變也是進步的，值得歡迎的 |