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Java的另一個替代,編程語言Mirah

發布時間:2011-3-28 23:47    發布者:1770309616
關鍵詞: Java的 , 編程語言Mirah
當你使用Ruby語法,添加靜態類型,并在JVM上運行時,發生了什么?Charles Nutter,JRuby的設計師為我們做了展示:
我們很快將有Java 7,支持API的動態調用和改進。我們有很多編程語言可供選擇- 一些靜態類型,一些是動態類型,...- 這提供了他們自己的獨特優勢。
我們甚至發現Java本身的一些“小變化“,比如文字列表和字符串開關。我們有任何受管理的Runtime的最大、最強的生態系統,數以百萬計的開發者。
但是,缺少了什么東西。沒有語言看起來能夠取代Java本身;蛘哒f,沒有可以充當Java替身。
從Java中學習
讓我們看一看標準,我相信我們必須滿足替換Java的標準。下面是我的觀點,他們都基于大量的使Java獲得成功的指導原則。
同等代碼下,性能等同于Java
如果我們使用新語言開始寫核心庫,以及系統級別的代碼,它必須像Java做的那樣執行準確。我們當然可以嘗試更好的表現,但是“等同Java”絕對是最低限度。
沒有語言強加的Runtime庫
如果使用當前的替代語言的最大的障礙是它們強加于你它們的“鎖鏈”-Runtime庫。沒有5,10,甚至20M的Jar文件,你寫不出"Hello, world" 。復雜的部署,小配置的應用更復雜。甚至更糟糕的,有些語言帶有很大的初始化消耗,在加載他們的Runtime的類文件,和/或初始化Runtime狀態時。
Java的成功很大程度歸功于它的簡單。任何語言試圖替代它,都要考慮這一點,當然這并不意味著不能比Java強大。
優雅
考慮到所有的積極特征,Java也并不是一個特別美麗的語言。有大量的“儀式“,最簡單的程序。類型必須在每個地方聲明。少于80個字符根本寫不出“Hello,world”,而其他語言可在用20個以下的字符做到。
JVM庫的完美整合
取代Java的任何語言必須滿足Java的使用案例。這意味著能夠定義真正的類,真正的靜態方法,真正的數組。從我們的語言到Java,需要被直接調用,使用相同的字節碼,并且相比Java編寫的同樣的調用要更有效率。我們現在使用Java的地方,我們需要使用自己的語言,如果我們不能-我們永遠需要堆棧某個地方存在Java。
拓展
現在的語言競爭,要看誰能最簡單的設計DSL,誰有最簡單的擴展點。擴展Java基本上受限于你可以做什么,用注釋和注釋處理器。而忘記了有一個靈活的語法 - Java看起來像Java。我們假設的語言需要易于擴展,它需要可以很容易地實驗新功能。
是否有可能滿足所有這些要求?我相信是的,那就是叫做Mirah的語言。
Mirah 編程語言
Mirah 滿足了我的愿望,執行JRuby,對于非Java開發者,更平易近人。讓我們面對現實吧,Java并不是特別難學,但有很多細節需要時間來習慣。它不是一個復雜的語言,但它可以嚇跑門外漢。Mirah,我想使語言滿足我的標準,讓我和其他人替換一直想替換的Java。
用代碼來解釋Mirah更容易理解,看看下面的代碼吧!
安裝 Mirah
下載最新的zip文件,Mirah Github 下載頁面。
你可以在里面找到mirah-complete.jar,一些bin腳本for "mirah" 、"mirahc,",一組案例、說明、協議等。
準備開始
Mirah 有清晰、簡單的語法。一些非常美麗,你也會發現它非常接近Ruby。
  • puts "Hello, world!"  
我們第一個Mriah程序,利用Mirah命令運行。
  • ~/projects/mirah_play → mirah -e 'puts "Hello, world!"'  
  • Hello, world!  
這里我們使用-e flag執行一行腳本,也可以放入文件中。
  • ~/projects/mirah_play → echo 'puts "Hello, world!"' > hello.mirah  
  • ~/projects/mirah_play → mirah hello.mirah   
  • Hello, world!  

當然我提到Mirah也是一個編譯器。在上面的例子,它在執行前快速編譯已有腳本。沒有runtime庫意味著沒有解釋,所以所有東西在執行前作為JVM字符碼結束。我們使用mirah命令生成類文件:
  • ~/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!  

這個例子可能最重要。不僅是Mirah為一段代碼產生了類文件,而且類文件完全獨立。最終的java命令不需要jar文件或類路徑。你決定什么依賴來引入到你的程序。
讓我們瀏覽一下Mirah的基本語法。
基礎語法
Mirah是靜態類型,像Java或Scala一樣,但你僅是觀察也許不知道。這是因為Mirah采用了一種叫做“local type inference(本地類型推斷)“的技術。簡單來說,通常可以從Mirah的上下文推斷對象,變量和方法調用的類型。像Scala和C#中,您仍然必須聲明方法參數; Mirah只是在本地范圍內推斷出類型。
讓我們看看在Java中定義一個簡單的方法,并對比Mirah。首先,是Java:
  • public static String hello(String name) {  
  •   return "Hello, " + name + "!";  
  • }
Mirah如下:
  • def hello(name:String)  
  • "Hello, #{name}!"  
  • end  
這里我們聲明了name變量,作為String。因為僅是一行代碼是一String,我們知道返回類型一定是String。
如果我們將它放入一個文件,會得到與使用javac同樣的結果。
  • ~/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();  
  • }  

Mirah將腳本頂層作為它的“main”主體,定義的方法轉變為同樣類的靜態方法。這允許你有非常輕型的腳本,很干凈,并沒有runtime依賴。
使用Java庫
一個簡單的Swing應用
  • import javax.swing.JFrame  
  • import javax.swing.JButton  
  • class SwingMirah  
  • def initialize(title:String, w:int, h:int)  
  • @titletitle = title  
  • @wwidth = w  
  • @hheight = 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與Java的性能對比,使用fibonacci。確實說明兩件事:方法調用的性能和整數運算性能- 這都是很難在動態語言進行優化。
  • 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
......
最終調用fib(40),打印結果,使用插補字符串,與Java對比如何呢?
  • ~/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: 878
Mirah與Java的表現完全一致。
更多來自Java的功能界面定義:
  • import java.util.List  
  • interface Printer do  
  •   def printAll(aist)  
  •     returns void  
  •   end  
  • end
我們執行這個界面與Java類似,使用implements 關鍵字,然而在Mirah, implements在類的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)
文字列表和地圖使用[] 和{} 語法。
  • 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,仍然在開發中。但是已經有很多的用戶在使用。在Java兼容性方面考慮很有意義。現在Mirah類似于Java 0.9。. 沒有泛型或枚舉,最小的注釋支持,而且大多基本語言功能...但是你有一些封閉的支持,更多的文字量,局部類型推斷,等等。我們正在 穩步推進Mirah到1.0版本 ,至少相當于Java 5。我們還將繼續改善Mirah的宏觀體制和元編程能力,同時認真的從其他的語言中吸取最酷的功能。
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