JAVA技巧：Java编程语言的另一个替代详解

会计考友 · 发表于 2012-8-4 12:28:23

当你使用Ruby语法，添加静态类型，并在JVM上运行时，发生了什么？Charles Nutter，JRuby的设计师为我们做了展示：
我们很快将有Java 7，支持API的动态调用和改进。我们有很多编程语言可供选择- 一些静态类型，一些是动态类型，...- 这提供了他们自己的独特优势。
我们甚至发现Java本身的一些“小变化“，比如文字列表和字符串开关。我们有任何受管理的Runtime的最大、最强的生态系统，数以百万计的开发者。
但是，缺少了什么东西。没有语言看起来能够取代Java本身。或者说，没有可以充当Java替身。
从Java中学习
让我们看一看标准，我相信我们必须满足替换Java的标准。下面是我的观点，他们都基于大量的使Java获得成功的指导原则。
同等代码下，性能等同于Java
如果我们使用新语言开始写核心库，以及系统级别的代码，它必须像Java做的那样执行准确。我们当然可以尝试更好的表现，但是“等同Java”绝对是最低限度。
没有语言强加的Runtime库
如果使用当前的替代语言的最大的障碍是它们强加于你它们的“锁链”-Runtime库。没有5,10，甚至20M的Jar文件，你写不出"Hello, world" 。复杂的部署，小配置的应用更复杂。甚至更糟糕的，有些语言带有很大的初始化消耗，在加载他们的Runtime的类文件，和/或初始化Runtime状态时。
不要比Java复杂
Java的成功很大程度归功于它的简单。任何语言试图替代它，都要考虑这一点，当然这并不意味着不能比Java强大。
优雅
考虑到所有的积极特征，Java也并不是一个特别美丽的语言。有大量的“仪式“，最简单的程序。类型必须在每个地方声明。少于80个字符根本写不出“Hello,world”，而其他语言可在用20个以下的字符做到。
JVM库的完美整合
取代Java的任何语言必须满足Java的使用案例。这意味着能够定义真正的类，真正的静态方法，真正的数组。从我们的语言到Java，需要被直接调用，使用相同的字节码，并且相比Java编写的同样的调用要更有效率。我们现在使用Java的地方，我们需要使用自己的语言，如果我们不能-我们永远需要堆栈某个地方存在Java。
拓展
现在的语言竞争，要看谁能最简单的设计DSL，谁有最简单的扩展点。扩展Java基本上受限于你可以做什么，用注释和注释处理器。而忘记了有一个灵活的语法 - Java看起来像Java。我们假设的语言需要易于扩展，它需要可以很容易地实验新功能。
是否有可能满足所有这些要求？我相信是的，那就是叫做Mirah的语言。
Mirah 编程语言
Mirah 满足了我的愿望，执行JRuby，对于非Java开发者，更平易近人。让我们面对现实吧，Java并不是特别难学，但有很多细节需要时间来习惯。它不是一个复杂的语言，但它可以吓跑门外汉。Mirah，我想使语言满足我的标准，让我和其他人替换一直想替换的Java。
用代码来解释Mirah更容易理解，看看下面的代码吧！
安装 Mirah
下载最新的zip文件，Mirah Github 下载页面。
你可以在里面找到mirah-complete.jar，一些bin脚本for "mirah" 、"mirahc,"，一组案例、说明、协议等。
准备开始
Mirah 有清晰、简单的语法。一些非常美丽，你也会发现它非常接近Ruby。
puts "Hello, world!"我们第一个Mriah程序，利用Mirah命令运行。
~/projects/mirah_play → mirah -e 'puts "Hello, world!"'
Hello, world!这里我们使用-e flag执行一行脚本，也可以放入文件中。
~/projects/mirah_play → echo 'puts "Hello, world!"' > hello.mirah
~/projects/mirah_play → mirah hello.mirah

会计考友 · 发表于 2012-8-4 12:28:24

Hello, world!当然我提到Mirah也是一个编译器。在上面的例子，它在执行前快速编译已有脚本。没有runtime库意味着没有解释，所以所有东西在执行前作为JVM字符码结束。我们使用mirah命令生成类文件：
~/projects/mirah_play → mirahc hello.mirah
~/projects/mirah_play → ls -l Hello.class
-rw-r--h;r-- 1 headius staff 505 Mar 19 18:49 Hello.class
~/projects/mirah_play → java Hello
Hello, world!这个例子可能最重要。不仅是Mirah为一段代码产生了类文件，而且类文件完全独立。最终的java命令不需要jar文件或类路径。你决定什么依赖来引入到你的程序。
让我们浏览一下Mirah的基本语法。
基础语法
Mirah是静态类型，像Java或Scala一样，但你仅是观察也许不知道。这是因为Mirah采用了一种叫做“local type inference（本地类型推断）“的技术。简单来说，通常可以从Mirah的上下文推断对象，变量和方法调用的类型。像Scala和C＃中，您仍然必须声明方法参数; Mirah只是在本地范围内推断出类型。
让我们看看在Java中定义一个简单的方法，并对比Mirah。首先，是Java：
public static String hello(String name) {
return "Hello, " + name + "!";
}Mirah如下：
def hello(name:String)
"Hello, #{name}!"
end这里我们声明了name变量，作为String。因为仅是一行代码是一String，我们知道返回类型一定是String。
如果我们将它放入一个文件，会得到与使用javac同样的结果。
~/projects/mirah_play → cat HelloJava.java
public class HelloJava {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(hello("world"));
}
public static String hello(String name) {
return "Hello, " + name + "!";
}
}
~/projects/mirah_play → cat hello_mirah.mirah
def hello(name:String)
"Hello, #{name}!"
end
puts hello("world")
~/projects/mirah_play → javac HelloJava.java
~/projects/mirah_play → mirahc hello_mirah.mirah
~/projects/mirah_play → javap HelloJava
Compiled from "HelloJava.java"
public class HelloJava extends java.lang.Object{
public HelloJava();
public static void main(java.lang.String[]);
public static java.lang.String hello(java.lang.String);
}
~/projects/mirah_play → javap HelloMirah
Compiled from "hello_mirah.mirah"
public class HelloMirah extends java.lang.Object{
public static void main(java.lang.String[]);
public static java.lang.String hello(java.lang.String);
public HelloMirah();

会计考友 · 发表于 2012-8-4 12:28:25

}Mirah将脚本顶层作为它的“main”主体，定义的方法转变为同样类的静态方法。这允许你有非常轻型的脚本，很干净，并没有runtime依赖。
使用Java库
一个简单的Swing应用
import javax.swing.JFrame
import javax.swing.JButton
class SwingMirah
def initialize(title:String, w:int, h:int)
@title = title
@width = w
@height = h
end
def run
frame = JFrame.new @title
frame.setSize @width, @height
button = JButton.new "Press me"
frame.add button
button.addActionListener do |event|
JButton(event.getSource).setText "Mirah rocks!"
end
frame.setVisible true
end
end
sm = SwingMirah.new("Welcome!", 300, 200)
sm.run性能
Mirah与Java的性能对比，使用fibonacci。确实说明两件事：方法调用的性能和整数运算性能- 这都是很难在动态语言进行优化。
def fib(a:int):int
if a < 2
a
else
fib(a - 1) + fib(a - 2)
end
end
def bench(n:int)
n.times do
timeStart = System.currentTimeMillis
puts "fib(40): #{fib(40)}\nTotal time: #{System.currentTimeMillis - timeStart}"
end
end
bench 3......

会计考友 · 发表于 2012-8-4 12:28:26

最终调用fib(40)，打印结果，使用插补字符串，与Java对比如何呢？
~/projects/mirah_play → java FibJava
fib(40): 102334155
Total time: 883
fib(40): 102334155
Total time: 876
fib(40): 102334155
Total time: 875
~/projects/mirah_play → mirah fib.mirah
fib(40): 102334155
Total time: 882
fib(40): 102334155
Total time: 876
fib(40): 102334155
Total time: 878Mirah与Java的表现完全一致。
更多来自Java的功能
界面定义：
import java.util.List
interface Printer do
def printAll(a:List)
returns void
end
end我们执行这个界面与Java类似，使用implements 关键字，然而在Mirah， implements在类的body中。
class MyPrinter
implements Printer
def printAll(a)
a.each {|element| puts element}
end
end
list = ['foo', 'bar', 'baz']
p = Printer(MyPrinter.new)
p.printAll(list)文字列表和地图使用[] 和{} 语法。
list = [1,2,3,4]
list.each {|x| puts x} # prints "1\n2\n3\n4\n"
map = {'foo' => 'bar'}
puts map['foo'] # prints "bar"Mirah，仍然在开发中。但是已经有很多的用户在使用。在Java兼容性方面考虑很有意义。现在Mirah类似于Java 0.9。. 没有泛型或枚举，最小的注释支持，而且大多基本语言功能...但是你有一些封闭的支持，更多的文字量，局部类型推断，等等。我们正在稳步推进Mirah到1.0版本，至少相当于Java 5。我们还将继续改善Mirah的宏观体制和元编程能力，同时认真的从其他的语言中吸取最酷的功能。

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