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Java能为应用程序提供统一的平台吗?

2010-06-07 10:39:55           
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  Java作为一种成熟的语言,同时作为一种优秀的平台,已被广为接受。很多的程序员对Java技术很精通。如果说在进行软件开发的时候,把Java这个平台抛掉或对之置若罔闻,对现在的开发者来说,这是一件忍痛割爱的事情。不管是为了更好的提高程序的性能或是稳定性,还是看中了Java非常丰富的类库,非Java应用程序在JVM上运行已经吊足了程序员的胃口。那么,Java可以为应用程序提供统一的运行平台吗?JVM能承担这一艰巨的任务否? 一、 引言 最近笔者读到一篇”Use Java to Improve Drupals Scalability”的文章。作者(Geert Bevin)在使用Drupal(一套采用GPL授权的开放源码软件,它可以让个人或社区使用者很容易地发表、管理并组织一个网站里大量且多样的内容,已经有许多个人和组织采用Drupal来建立各种不同的网站)时遇到了程序稳定性方面的瓶颈。由于Drupal使用数据库作为缓存,而PHP在跨越Request时是不会保存对象的状态信息的,所以他决定使用Terracotta——一个JVM级的开源群集框架,能提供:HTTP Session复制,分布式缓存,POJO群集,跨越群集的JVM来实现分布式应用程序协调。使用这一替代方案后,尽管他也遇到了一些别的小问题,但稳定性的问题最终得以解决。同时,将PHP在Java下运行,还可以得到更加安全的运行环境。

上面的例子,我们可以看出,应用程序虽然采用了非Java的技术来构建,但最终在Java的环境下运行,并通过JVM来提高应用程序的稳定性和性能。而且,非Java编写的程序可以在JVM上更加快速的运行,这是非常有意思且有意义的事情。而在不久之前,也许三年或四年前,程序员经常报怨,一种语言编写的程序往往只能在特定的环境下运行。当然,这也包括Java本身。

当然,如今而言,这听上去有点不够人性化。因为不管是PHP应用程序,Ruby on Rails应用程序,或是.NET应用程序,似乎都可以在Java环境下运行了。更有甚者宣称,这三种应用程序在Java环境下的运行效率比他们在各自特定的环境下运行的效率还要高。

不管是为了更好的提高程序的性能或是稳定性,还是看中了Java非常丰富的类库,非Java应用程序在JVM上运行已经吊足了程序员的胃口。那么,Java可以为应用程序提供统一的运行平台吗?JVM能承担这一艰巨的任务否?
二、在JVM中运行.NET依旧能保证性能 Mainsoft公司最近发布了2.0版本的Mainsoft for Java EE(原名Visual Mainwin),同时发布的还有一份有趣的白皮书 。据该白皮书称,一个基于.NET的应用程序,若是借助于Mainsoft for Java EE技术交叉编译之后运行于Java EE平台上,那么在某些方面的性能甚至会强于原有的.NET应用程序。

交叉编译引擎将.NET Framework生成的Microsoft Intermediate Language(MSIL)交叉编译成Java的字节代码。然后基于Java的.NET Framework实现即可支持应用程序运行于Java平台之上。不但如此,Visual Studio扩展还能够允许开发者在Java EE平台上编写、编译、部署以及调试Web或服务器应用程序。

因为代码的交叉编译发生于字节码级别,所以其过程并不需要源文件转换——这就意味着开发者仍旧可以使用Visual Studio.Net作为他们可移植程序的开发环境。Mainsoft还使用Java重新实现了很大的一部分.NET Framework,包括ASP.Net、ADO.Net以及Web Service API等。不过因为Mainsoft for Java EE主要专注于Web以及服务器应用程序方面,所以类似Windows Form的组件则没有提供。
迁移后的Java EE应用程序可以运行于IBM WebSphere、BEA WebLogic和Apache Tomcat之上。在完全相同的硬件条件下,迁移后的Java EE应用程序(运行于WebSphere之上):每秒处理请求数(Requests Per Second,RPS)比原有.NET应用程序提高了8%;具有更好的CPU可伸缩性 ,在RPS方面几乎是线性增长的;在各种经过测试的负载情况下,都提高了至少4%的响应时间;在重负载情况下,RPS提高了至少5% 。
从客户的角度来看这的确是一种很好且很吸引人的技术,比如客户已经倾向于J2EE的解决方案,而对原有的某些采用.NET实现的系统,假期再采用J2EE来重写,其中的人力物力的浪费可想而知。此外.NET和J2EE平台现在来很难说谁优谁劣,各有所长,如果能够发挥各自的优势岂不是非常妙的事情。
通常要实现.NET与J2EE之间的互操作只能通过高层接口,如WebService等,效率比较低,此外必须部署和维护不同的操作系统等问题,现在可以把.NET的程序编译成JVM Bytecode,如此一来,两类程序可以融合在一块。不过互操作还是得通过高层接口才能实现,不知道Mainsoft在他们之间的互操作上有什么好方法。这方面有JIntegra的产品,ArcGIS用的就是这个产品。
三、Ruby on JVM Ruby on JVM就是说把Ruby放到JVM上运行,换句话说,在JVM这个平台上可以去运行Ruby,为什么会把Ruby放到JVM上运行呢?因为很多人最奇怪的这一个问题就是,Ruby有它自己的平台,它为什么就会放到JVM上运行?实际上,广大的程序员们已经知道,Java本身是已经被大家广为接受的一个平台,已经有很多的程序员非常熟悉Java技术知识,所以说Java这个平台本身已经得到了大家的一个认可,那么,如果在开发的时候把Java这个平台去抛掉不利用,对Java开发者来说,这是一件不可能的事情。

Ruby可能现在受程序员所关注,可能主要是由于Ruby on rails的兴起,而Ruby on rails带给大家的是什么呢?最主要的体现是开发效率的提升。有媒体宣称Ruby on Rails可以给软件开发带来十倍开发效率的提升,当然这不排除炒作的成分。即便抛去这个广告因素来说,可能也确确实实有几倍的效率提升。而人们总是愿意用这种最少的力量去干尽可能多的事情,那既然有像Ruby这么好的开发语言,人们则希望能把Ruby运用在自己的实际的工作之中。如果把Ruby这样好的语言编写的程序,和Java这样一个比较成熟的平台,两者结合起来的话,则能把二者的优势结合起来,对程序员来说也是一个非常好的选择。

Ruby的优点就是它开发效率高,而Java的优点就是它资源非常丰富。而在企业级应用,已经有大量且成熟的Java EE解决方案,这样两者可以互补。如果把Ruby放到JVM这个平台上,在Ruby的代码里就可以使用Java的类库。而Java已经有很多现成的且做得很好的类库及解释方案,都可以在Ruby代码中得到复用;另外一方面,可以把Ruby的应用部署到JVM上。

要使Ruby运行在JVM上,主要的方式有两种。第一,因为Ruby是一种解释性的语言,利用Java开发一个Ruby的解释器,然后让Ruby的应用程序运行在JVM平台上,而这也确确实实是现在可能比较主流的方式——JRuby;那另外一种方式,除了解释的方式外,还可以采用编译的方式,把Ruby的代码编译成Java Bytecode,然后让Bytecode去运行在JVM的平台上——XRuby。 四、JVM——高层次的OS 在这样的一场游戏中,我们似乎可以把Java看作为构建于OS(操作系统)之上高层次的OS——可以为应用程序或框架提供重要的底层服务及功能。但这些服务及功能非一般的普通OS技术能提供,例如普通的OS可能有:内存管理;线程,处理及同步;执行本地程序或解释Shell脚本。而JVM这层OS,可提供:简易的垃圾回收;在应用程序中对内存进行安全管理;即时编译技术(JIT,Just In Time)执行动态代码。

在Windows程序设计领域处于发展初期时,Windows程序员可使用的编程工具唯有API函数。这些函数在程序员手中犹如“积木块”一样,可搭建出各种界面丰富、功能灵活的应用程序。不过,由于这些函数结构复杂,所以往往难以理解,而且容易误用。而随着软件技术的不断发展,在Windows平台上出现了很多优秀的可视化编程环境,程序员可以采用“所见即所得”的编程方式来开发具有精美用户界面和功能的应用程序。这些可视化编程环境操作简便、界面友好,比如:Visual C++,Delphi,Visual Basic等等。在这些工具中提供了大量的类库和各种控件,它们替代了API的神秘功能。事实上,这些类库和控件都是构筑在Windows API的基础上的,但它们使用方便,加速了Windows应用程序的开发,所以受到程序员的普遍采用。有了这些类库和控件,程序员们便可以把主要精力放在 整体功能的设计上,而不必过于关注具体细节。不过,这也导致了非常多的程序员在类库面前“固步自封”,对下层API函数的强大功能一无所知。  
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