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Java替代C語(yǔ)言的可能性有多大
Java是一個(gè)面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，容易理解。很多人會(huì)問(wèn)那么Java會(huì)不會(huì)代替C語(yǔ)言呢？小編收集了以下的相關(guān)回答，歡迎閱讀！
CSDN曾經(jīng)刊登了一篇《C語(yǔ)言已經(jīng)死了》的文章，引起了一些爭(zhēng)論。其實(shí)那篇文章是從Ed Burnette的博客上轉(zhuǎn)載來(lái)的，原文題目是“Die, C, die!”，直譯過(guò)來(lái)應(yīng)該是《去死吧，C!》，表達(dá)的是一種詛咒，而不是判斷。翻譯稱《C語(yǔ)言已經(jīng)死了》，顯然是一種煽風(fēng)點(diǎn)火的誤讀。CSDN網(wǎng)友對(duì)于其觀點(diǎn)已經(jīng)進(jìn)行了批判，不過(guò)坦率地說(shuō)，由于這些批判基于一個(gè)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(diǎn)。
實(shí)際情況是這樣的，最近一段時(shí)間，在國(guó)外的技術(shù)社群里刮起了一股風(fēng)，不少人在討論Java做為C語(yǔ)言替代者而成為最主流的基礎(chǔ)軟件編程語(yǔ)言的可能性。從大部分人發(fā)表的觀點(diǎn)來(lái)看，對(duì)于Java替代C的趨勢(shì)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(jì)算機(jī)的潛能充分發(fā)揮出來(lái)，面向上層應(yīng)用軟件提供一個(gè)高效、可靠的功能集。這些軟件會(huì)被密集地調(diào)用，性能上的一點(diǎn)點(diǎn)滯后都會(huì)在實(shí)踐中被成百上千倍的放大。所以對(duì)于基礎(chǔ)軟件來(lái)說(shuō)，性能至少與可靠性一樣重要。我們?cè)谝恍┗A(chǔ)軟件的源代碼里，常常看到一些丑陋的設(shè)計(jì)，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(lì)的，但是在基礎(chǔ)軟件中，這就是合理的，可以接受的。
C語(yǔ)言目前仍在一些領(lǐng)域里堅(jiān)挺，在操作系統(tǒng)、虛擬機(jī)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)方面，它可能是永遠(yuǎn)的王者。但是在其他的基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域，比如數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、圖形圖像處理等，C語(yǔ)言繼續(xù)占據(jù)霸主地位的原因其實(shí)只有兩個(gè)，一是快，二是熟悉的人多，而且經(jīng)驗(yàn)豐富。
但是這兩點(diǎn)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(shí)候達(dá)到了這樣一個(gè)水平，就是對(duì)于一個(gè)一般水平的開發(fā)者來(lái)說(shuō)，他寫的C++程序已經(jīng)不再比對(duì)等的Java程序跑得更快了。隨后的JDK 5.0和6.0進(jìn)一步提高了執(zhí)行性能，由不同的組織舉行的多項(xiàng)評(píng)測(cè)結(jié)果表明，Java與C語(yǔ)言的整體執(zhí)行效率差距在一倍以內(nèi)，也就是說(shuō)，素以速度著稱、并且為了速度放棄了很多東西的C語(yǔ)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(jì)算環(huán)境，C語(yǔ)言的速度優(yōu)勢(shì)有可能僅僅是一個(gè)錯(cuò)覺。因?yàn)�，世界上只有很少的人有能力在多CPU計(jì)算平臺(tái)上用C語(yǔ)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(yǔ)言寫出一個(gè)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(diǎn)計(jì)算能力的大規(guī)模并行程序。也就是說(shuō)，你也許有能力把程序效能提高一倍，從而充分發(fā)揮一臺(tái)價(jià)值6000元人民幣的PC的計(jì)算潛力，為客戶節(jié)省1000元錢。但如果是在一個(gè)由1000臺(tái)機(jī)器組成的大型異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)并行計(jì)算的環(huán)境下，你寫的C程序恐怕性能還會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)應(yīng)的Java程序，更不要說(shuō)巨大的后期維護(hù)成本，而由此帶來(lái)的損失可能是1000萬(wàn)或者更多。
其次是經(jīng)驗(yàn)。很多人都宣稱自己的C功力如何如何了得，但是實(shí)際上，即使是真正的C高手也不得不花相當(dāng)可觀的時(shí)間來(lái)尋找并且調(diào)試錯(cuò)誤，尤其是內(nèi)存方面的錯(cuò)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(cuò)誤，需要花費(fèi)大量的精力和時(shí)間把產(chǎn)品穩(wěn)定下來(lái)。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(shí)都很薄弱，安全漏洞在代碼中相當(dāng)普遍，而在C語(yǔ)言中，這一不足暴露得格外明顯。最大的挑戰(zhàn)或許得說(shuō)是并發(fā)問(wèn)題了，并發(fā)是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題，需要在相當(dāng)高的抽象層面上解決，而C語(yǔ)言的抽象機(jī)制過(guò)于簡(jiǎn)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(yǔ)”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(dāng)?shù)卣f(shuō)，大部分C程序員根本沒有能力編寫高效無(wú)缺陷的并發(fā)程序。
所以殘酷的事實(shí)是，當(dāng)一個(gè)人說(shuō)自己的C語(yǔ)言如何了得，經(jīng)驗(yàn)如何豐富時(shí)，非�？赡芩f(shuō)的是，自己在用C語(yǔ)言寫單機(jī)、單線程的，不會(huì)遭到外界攻擊的，在時(shí)間預(yù)算上沒有什么壓力，而且用戶能夠忍受一個(gè)很長(zhǎng)的產(chǎn)品穩(wěn)定期的應(yīng)用程序方面非常有經(jīng)驗(yàn)。遺憾的是，市場(chǎng)環(huán)境和計(jì)算環(huán)境已經(jīng)完全變化。面對(duì)更復(fù)雜的計(jì)算環(huán)境，用C語(yǔ)言來(lái)編寫高質(zhì)量的大規(guī)模軟件，是只有真正的專家團(tuán)隊(duì)才能完成的工作。如果你曾經(jīng)有過(guò)連續(xù)數(shù)日苦苦追蹤和調(diào)試一個(gè)內(nèi)存泄露、或者線程錯(cuò)誤的經(jīng)歷，你就會(huì)明白，你可能不是這樣的專家。
相比之下，Java在抽象機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施、安全和并發(fā)方面，與C語(yǔ)言比起來(lái)，就好像是馬克沁重機(jī)槍對(duì)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(yǔ)言中對(duì)于并發(fā)問(wèn)題最強(qiáng)有力的支持庫(kù)。Java的內(nèi)存管理和安全機(jī)制，也已經(jīng)被實(shí)踐證明確實(shí)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(rèn)為Java替代C是一個(gè)進(jìn)步的想法，不過(guò)世界上進(jìn)步的想法很多，能夠美夢(mèng)成真的卻寥寥無(wú)幾。Java是否真的能夠在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域強(qiáng)有力地替代C語(yǔ)言呢?我看至少短期內(nèi)還做不到，原因如下：
1、人的問(wèn)題。能夠用C語(yǔ)言寫出優(yōu)秀基礎(chǔ)軟件的人固然不多，能用Java寫出來(lái)的人恐怕更少。Java有好幾百萬(wàn)開發(fā)者，但是他們?cè)诟墒裁?大部分是去搞企業(yè)級(jí)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(guò)socket程序，不了解Java多線程的開銷，不清楚如何進(jìn)行性能診斷和調(diào)優(yōu)，而這些在寫基礎(chǔ)軟件的時(shí)候是必備的技能。大部分Java程序員在剛剛學(xué)會(huì)Java之后就轉(zhuǎn)向Web開發(fā)，把主要精力花費(fèi)在掌握一個(gè)又一個(gè)大型的、復(fù)雜的、具有厚厚的抽象層和華麗結(jié)構(gòu)的frameworks上，不但對(duì)真實(shí)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)不清楚，對(duì)于Java虛擬出來(lái)的那個(gè)計(jì)算環(huán)境也不清楚。因此，要把Java社群編程轉(zhuǎn)變成能夠擔(dān)負(fù)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(fèi)足夠的時(shí)間。
2、Java的內(nèi)存消耗太大。對(duì)于系統(tǒng)級(jí)程序來(lái)說(shuō)，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(duì)性能的影響還是比較嚴(yán)重的。現(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(guò)大導(dǎo)致的綜合性能下降。這個(gè)問(wèn)題不解決，Java就只能用來(lái)做一些比較上層的基礎(chǔ)軟件。也許隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展，這個(gè)問(wèn)題會(huì)逐步得到解決?
3、風(fēng)格的問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題我認(rèn)為是最嚴(yán)重的�；A(chǔ)軟件開發(fā)崇尚的是自由、直接、透明、簡(jiǎn)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(shí)，反對(duì)繁瑣華麗的設(shè)計(jì)，反對(duì)架床迭屋的層層抽象，反對(duì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和不必要的靈活性。而Java社群多年來(lái)形成的設(shè)計(jì)風(fēng)格與此格格不入，甚至可以說(shuō)是對(duì)立的。Java在意識(shí)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(qiáng)調(diào)架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)模式，強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)調(diào)規(guī)規(guī)矩矩，強(qiáng)調(diào)高姿態(tài)，強(qiáng)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(lái)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(gè)對(duì)象，然后以這個(gè)對(duì)象為參數(shù)new另一個(gè)對(duì)象，如此這般重復(fù)n遍，得到真正需要的對(duì)象，最后就是為了調(diào)用那個(gè)對(duì)象的一個(gè)方法，就好比吃飯時(shí)焚香洗面，漱口凈手，戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢，畢恭畢敬。在C中，遇到問(wèn)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(wèn)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(hào)是，不管劈不劈的死，先把你小子感動(dòng)了再說(shuō)。 這套繁瑣的東西，對(duì)于基礎(chǔ)軟件開發(fā)來(lái)說(shuō)，既不必要，也很難習(xí)慣。需要說(shuō)明的是，這不是Java語(yǔ)言的問(wèn)題，其實(shí)Java本身不必如此復(fù)雜、如此巴洛克。從語(yǔ)言本身來(lái)看，Java也可以是輕快直接的，也可是酣暢淋漓的。只不過(guò)十多年來(lái)幾乎沒有人這樣用過(guò)，所以大家已經(jīng)不知道：如果不來(lái)個(gè)一步三叩首，那么該怎么用Java寫程序?
正是因?yàn)樯厦娴倪@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(yǔ)言編寫的，或者至少其核心部分還是以C為主。而且我認(rèn)為，在短期內(nèi)，這種局面不會(huì)有大的改變。當(dāng)然，如果Java社群能夠克服上面的這些問(wèn)題，充分發(fā)揮出Java本身的優(yōu)勢(shì)，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(jìn)步的，值得歡迎的。
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