從 Java programmer 的觀點看 ruby

從 Java Programmer 的觀點來看 Ruby 王建興（ Qing ） qing.chwang at gmail.com 2011/08/27

講者簡介
現職
聖藍科技技術長
譯作
Thinking in Java 4th Edition, 正體中文版
Thinking in Java 2nd Edition, 正體中文版
Essential C++, 正體中文版
專欄
iTHome 電腦報程式人專欄
榮譽
2004 年趨勢百萬程式設計競賽冠軍
2009 年經濟部通訊大賽 -Android 手機軟體設計競賽第三名
NOTE
不是任何語言的基本教義派

Agenda
我的程式語言歷程
對 Ruby 的初次印象及認知
淺談生產力
Java 的興起及既有問題
Ruby 江山代有才人出
Ruby 的侷限
站在 Java 肩膀上的 Ruby

我的程式語言歷程 BASIC 1987 1990 1993 1997 2003 ASM PASCAL C++ Prolog Java C# C ObjC 2009

唯一用過的直譯式程式語言 - BASIC 10 REM Sample BASIC Program - Counts To Ten 20 REM 30 REM Copyright 2005 Andrew Eichstaedt 40 REM Eichstaedt Development Group 50 REM http://www.andrew-eichstaedt.com 60 REM 70 PRINT "Hello! I am a sample BASIC program" 80 PRINT "that counts to ten." 90 PRINT 100 FOR I=1 TO 10 110 PRINT I 120 NEXT I 130 PRINT 140 PRINT "Thanks for running me." 150 END *http://www.andrew-eichstaedt.com/sample-basic-program.html

為什麼學了這些程式語言
BASIC 是第一個啟蒙的程式語言
開始自學 80x86 組合語言是因為想對電腦的運作更了解
組合語言寫成的程式又小又快
開始學 C 是想踏入結構化程式語言的領域
C 搭配 80x86 組合語言成了有一陣子最喜歡的組合
PASCAL 是學校教學常用的程式語言
為了進到物件導向的殿堂所以開始學著使用 C++
想要擴展對程式語言類型的了解，所以修了一門教 Prolog 的課
被研究所指導教授誤以為會寫 Java ，只好趕快學會 Java
因為工作的關係，開始用 C#/ObjC 寫作程式

最喜歡的程式語言
C
Simple is Beautiful
深深影響 C 族系的程式語言，包括 C++, Java, C#, ObjC
Java
運用在實戰中能有高生產力
反省 C++ 以降的諸多影響生產力的因素
Java = C++--

對 Ruby 的初次印象及認知
在 2006 年，當時當紅的 Web 2.0 網站 HEMiDEMi 採用 RoR 開發，宣稱有 Java 十倍的生產力
身邊開始陸續有不少朋友投入 Ruby/RoR 的領域從事開發
會轉戰 Ruby/RoR 的開發人員，許多都是被高生產力所吸引

為什麼我不用 Ruby/RoR
個人偏好
喜歡編譯式程式語言
喜歡靜態型別程式語言
目前尚未遭遇太嚴重的生產力問題
影響生產力的因素有很多，不單是語言及框架

影響生產力的因素
程式語言
程式庫
核心程式庫
開放原始碼程式庫
自有的程式庫
應用程式框架
設計
易於重複使用的程式碼
不容易出錯的設計
開發工具
開發方法及流程

程式語言如何影響生產力 - 以 Java 為例
以 C++ 做為一個反省的目標
不由程式設計者自己配置 / 釋放記憶體
改用 GC 機制
不支援指標
僅有 reference
不允許越界的陣列操作 - ArrayOutOfBoundException
對空指標的處理 - NullPointerException
將 boolean 納入基礎型別，所有的 condition 都必須是 boolean
… 等等

boolean 型別在 Java 中的影響 int a = 3; int b = 1; if( a = b ) // if( a == b ) { // do something }

減少程式設計者犯錯的機會 (1/2)
是否容易犯錯是影響生產力的關鍵之一
一個錯誤要花數倍的時間才能修正
Java 透過語言上的設計，盡量減少程式設計者犯錯的機會
這是 Java 生產力更勝於 C++ 的關鍵原因之一

減少程式設計者犯錯的機會 (2/2)
C++ 的語法很有彈性，也很有威力
C++ 裡有 operator overloading ， Java 僅有 String 的 + 是有 operator overloading 的
C++ 有多重繼承， Java 中僅有多介面實作
透過削減容易出錯的語言構建，來減少程式設計者犯錯的機會
即使語言威力變弱了，看起來不那麼巧妙了，或許要用比較多的程式碼才能做到一樣的事，看起來很笨，但因為不容易犯錯，反而可以提高生產力

魔幻語言 – 孟岩 “ Ruby 1.9 不會殺死 Python”
“ 魔幻語言”擁有豐富的特性，聰明的技巧和意想不到的奇效，永遠有發掘不完的奇技淫巧，總能找到讓人匪夷所思的” yet another way"
主要代表作品有 C++ 、 Perl 、 Javascript 和 Ruby
“ 簡約語言”崇尚清晰直接，夠用就行，要求從代碼容易理解，寧可笨一點、累一點、多寫一點代碼，反對出人意料的技巧，反對故弄玄虛
C 、 PHP 、 Python 和 Lua 這一派語言的代表作
而 Java 和 C# 從語言設計來說，一開始還是比較簡約的，但是近來越來越魔幻，而且標準庫設計相當繁複
*http://blog.csdn.net/myan/article/details/2028545

寫程式要克服的兩種困難
“ No Silver Bullet” - Frederick P. Brooks, 1986
附屬性（ accidental ）的困難
因為用的編程工具不對才會難
例如手動記憶體管理
本質上的困難
就像是處理程式不同部分的細微互動
比如找出你剛加入的新功能影響到的所有地方
* 「超越 Java ：探討程式語言的未來」書評 - Joel Spolsky

各世代程式語言演化所解決的附屬性困難
組合語言
代數語言（包含 Fortran ）
結構化語言（ Algol-60 跟 C ）
宣告式語言（包含 SQL ）
記憶體管理語言（包含 Lisp, VB, 和 Java ）
* 「超越 Java ：探討程式語言的未來」書評 - Joel Spolsky

程式庫如何影響生產力 - 以 Java 為例
Java 相較於 C++ ， Java 有個先天的優勢是它的核心程式庫
字串 , I/O 處理 , 網路 , XML 處理 , 容器 , 多執行緒 , 資料庫連線 , 加解密 , 正規表示式 , loggin, 多國語言處理 , …
甚至到 Android 平台上都沿用了不少核心程式庫
早期的 C++ 程式設計者，可以說是人人都有套自己的程式庫
C++ 中期有所謂 STL ，後期則有 boost
STL 沒有十分統一的標準，各編譯器支援不盡相同
好的程式庫不僅造就好的生產力，也和應用程式運行效能息息相關

Java 成功的關鍵
適逢 Internet 時代的到來
和 C++ 系出同門的血統
改進諸多 C++ 的問題
開放原始碼社群運作良善，威力強大
Tomcat
ant
log4j
struts
hibernate
Lucene
…

Java 語言本身的問題
愈來愈魔幻的語法
例如： Generics
靜態型別系統
相較於 Smalltalk 及 Ruby 還不夠動態
額外的語法及語言結構，導致程式碼的長度增加
不能說是問題，只能說是特質
不夠純粹的物件導向
例如 primitive type ，讓 Java 操作資料上分成了物件和 primitive type 兩套系統
效率考量
相較於直譯式程式語言，編譯和部署週期更長

Java 在 Web 應用程式開發的問題
複雜的應用程式框架，造成學習曲線長
Struts, Hibernate, …
過度倚賴 XML 形式的設定檔
複雜的編譯部署程序

超越 Java – 探討程式語言的未來 *http://www.oreilly.com.tw/product_java.php?id=a187

Ruby 在語言上的特點
動態型別系統
更純粹一點的物件導向程式語言
語法上捕捉出更多的高階抽象元素
meta-programming
整體而言，大部份的特質
某種程度上有助於減少程式碼的複雜度及長度
抽象度提高，程式碼就會減短

Ruby 語言被發明的初衷
松本行弘
會想做 Ruby 是因為同事 ( 石塚圭樹 ) “Perl 寫來方便但讀起來很難。如果有好的 OO Scripting 語言就好了”。雖然當時有 Python ，不過其 regular expression 沒內建，無法像 Perl 那樣寫得很快速
因此想寫一個兼具 Perl 的快樂及 OO 美感的語言
要能夠快樂寫程式，我是這樣想著而創造 Ruby 的
David Heinemeier Hansson
Ruby 是 “能寫出美麗的程式碼，能使程式員快樂的語言 "

動態型別系統 vs. 靜態型別系統
靜態型別系統
透過編譯期的型別檢查，協助找出程式碼中潛在的問題
可減少執行期錯誤，但是型別檢查語法需要付出成本
基於靜態型別系統， IDE 能得到更多的資訊，例如進行 autocompletion ，或做自動化的重構
動態型別系統
語法成本降低，程式碼能較為簡短
對程式設計者技巧 / 自律的要求更高
可讀性有時候會受到影響，有些時候是因此而提高

動態型別系統和測試驅動式開發
沒有靜態的型別檢查，就有可能犯下型別錯用的可能性
光是 typo 就有可能造成災難
除了倚靠程式設計者的技巧，經驗和自律之外，利用開發方法可以做為輔助
測試驅動式開發（ Test Driven Development, TDD ）
透過測試程式進行檢查

動態型別系統不是沒有代價
Java 相較於 C++ ，在型別系統上已經更為動態許多
Runtime Class Loading
Reflection
RTTI
動態型別系統要付出的重要代價就是效率
C++/Java 問世時，都試著在效率和彈性上取一個在當時最佳的平衡點

關於效率
是否具備足夠的效率，是會隨著時代而有不同的意義
硬體效能成長
應用程式不單只是 CPU-intensive 的行為模式
愈是高度抽象化的語言，愈有機會得到更高的效率
程式庫的好壞，也會影響到應用程式的效率
Java 也經歷過大眾對於效率的質疑
生產力的重要性，在大多時候重於效率

關於程式設計風格的差異
Java 是個容易統一程式設計風格的程式語言
高手庸手的差異不在語法運用上，而在設計上
更適合大規模的協同開發
大巧若拙
Ruby 相較而言，程式設計風格較難統一
語法靈活，變化空間大
高手易於展露炫技
寫作方式易於因而人異

RoR vs. Java Web 應用程式開發
RoR 無疑是個成功的應用程式框架
吸引眾人投入 Ruby 的領域
Java 在 Web 應用程式開發的問題，大體上來說，不是語言的問題
而是應用程式框架設計方向的問題
輕量化的應用程式框架有助於消解這些問題
例如， Java 社群很多人採用 Hibernate 來存取資料
我們採用自己開發的輕量化資料存取程式庫： http://sourceforge.net/projects/lwdba/
例如， CRUD 應用程式產生器
例如， DB schema 與資料物件的自動對映

Ruby 的侷限
目前的焦點僅限於 Web 應用程式開發
相較而言， Java 是一個更為一般化的程式語言
從晶片卡、到手機、機上盒、電視、到個人電腦、到伺服器端，都有 Java 的蹤影
Ruby 目前最有力的實證還是在 Web 應用程式的開發，而這主要是憑藉著 RoR 的威力
究竟是因為 Ruby 的天性所以程式寫的快？還是因為 RoR 設計的好，所以程式寫的快？
“ RoR 在實現中用了很多奇技淫巧，但是在這個框架之上開發 Web 應用，卻顯得比 PHP 更簡約直觀，這就是通過魔幻達到簡約的例子” – 孟岩

Ruby 尚需努力的方向
運行效率
可用資源
尤其是程式庫
開發工具
技術支援
社群力量

站在 Java 肩膀上的 Ruby (1/2)
JRuby
Ruby 程式語言的 Java 實作品
可以將 Ruby 直譯器嵌入 Java 應用程式中
允許 Ruby 程式和 Java 程式的雙向互動
透過高效的 JVM 足以提升 Ruby 的運行效率
Java/JVM 有著更成熟豐富的既有資產
最佳化技術
程式庫
市場佔有率
現成的企業級運行架構
跨平台

站在 Java 肩膀上的 Ruby (2/2)
JVM 未來很有可能成為一個超級平台
多種語言能同時運行於 JVM 之上
透過 JVM 做為一個溝通的平台，更有利於不同語言間的溝通及界接
讓每種語言發揮在最適合發揮的地方，透過 JVM 來聯絡

關於程式語言的選用
沒有最好的程式語言，只有相對適合的程式語言
多語言的程式設計者就有更多的工具，也能擁有更多面向的觀點
有時候，現實的應用程式開發往往會涉及多種程式語言
依據你的個性，面臨的工作需求來選用合適的程式語言

Thanks

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從 Java programmer 的觀點看 ruby

by 建興王

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