Java帝國對Python的滲透能成功嗎？

AI科技大本營發表於2019-03-08
JavaPython

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作者 | 劉欣

轉載自碼農翻身（公眾號 ID：coderising）


引子


Java 帝國已經成立 20 多年，經過歷代國王的勵精圖治，可以說是地大物博，碼農眾多。 


可是國王依然不滿足，整天想著如何繼續開拓疆土， 這一天晚上他又把幾個重臣招來商議了。 


IO大臣說：“陛下，現在天下大勢初定，我 Java 帝國已經佔據了後端開發，大資料，Android 開發等重要地盤，再想擴充殊為不易！” 


 “是啊， 前端被 JavaScript 所盤踞，我們很難滲透啊。” 執行緒大臣補充。 


國王點點頭，這話不錯，JavaScript 一統前端，Flash 消失了，Applet 不見了。想到 Applet，國王就一陣心痛，當時 Java 是靠了 Applet 才引起碼農的關注，一炮走紅，後來怎麼就不行了呢？


“那人工智慧呢？” 國王狠狠地問道。 


“陛下明鑑，人工智慧底層都是 C/C++ 的地盤，應用層被 Python 等所侵佔。 ”  JDBC大臣回答。 


“雲端計算呢？” 


“似乎是 Go 語言的地盤。” 


 “嘶——” 國王覺得有點牙疼。 


IO大臣趕緊為君主分憂：“陛下，現在群雄涿鹿，八分天下，邊境戰火連年不息，陛下不僅維持住祖宗的基業，還有不小的擴充套件，已經是一代聖主了，不過多年征戰，民力維艱，老臣有一計，也許能換來奇效。” 


 “愛卿快講！” 


“老臣以為不戰而屈人之兵才是上策，作為世界最強之王國，不僅要武力上震懾群雄，更要輸出我堂堂 Java 帝國之文化和價值觀。” 


 “什麼文化和價值觀？” 


“首先我們要大肆宣揚靜態語言的種種好處，比如編譯期檢查發現錯誤，程式碼適合閱讀和維護，適合大規模團隊合作，口號我都想好了，就叫‘動態一時爽，重構火葬場！’ ” 


“嗯，這口號不錯！” 國王讚許，“愛卿真是老成謀國。”


“可是有些語言也是靜態的啊！你怎麼宣傳？” 老對頭執行緒大臣發難。 


“陛下您想想，我們有很多寶貝，” IO大臣根本不理執行緒大臣， 繼續侃侃而談：“ 比如 IoC, AOP，反射、動態代理、泛型、註解、JDBC、JMS...... 還有我們引以為豪的 JVM。這些東西，那些國家可不一定有，我們派出傳教士，把這些東西灌輸給他們的臣民，讓他們體會到 Java 的種種好處，慢慢地就把他們給同化了！到時候他們的碼農自然而然就會加入我 Java 帝國。”


“陛下萬萬不可，不同的語言有不同的特點，我們的文化別人是接受不了的，到時候只會引起群雄恥笑。” 執行緒大臣覺得 IO大臣腦洞大開，簡直是胡鬧，非要誤國不可。 


“可以一試嘛！” 國王牙不疼了，“此事由 IO大臣全權負責，一年後看效果。”


泛型


作為被派往 Python 王國的傳教士，吉森帶著 IO大臣的重託，風塵僕僕，終於來到了 Python 王國。 


IO大臣在挑選人選的時候，有個重要的原則：是 Java 的死忠粉絲，最好是對其他語言根本不瞭解，省得思想被汙染。 這吉森就是其中的佼佼者。


吉森先找到一個地方安頓下來，然後邊四處閒逛， 他驚奇地發現，這裡類方法中的 self 滿天飛， 還有強制程式碼縮排，果然和我大 Java 不同，頗有異域風情。  


前面是個茶館，人聲鼎沸， 吉森走了進去，看看能不能牛刀小試，宣揚一下 Java 的文化。 


 “小二，我觀察了半天，你們這裡怎麼沒有討論泛型啊？” 吉森拉住上茶的店小二。 


 “泛型？ 那是什麼東西？ ” 小二大惑不解。  


“你肯定是個外鄉人，不是來自C++就是 Java，我說得沒錯吧？” 旁邊不知道什麼時候來了一個老頭兒。 


“老先生眼光不錯，我確實從 Java 王國來，我很納悶，這裡怎麼沒有泛型啊，據我所知， 泛型可以在編譯期做型別檢查，碼農們在寫程式碼的時候也不需要做型別的轉換，非常好用的啊。”  吉森開始灌輸Java的種種好處。 


List<String> files = new ArrayList<String>(); 

String file = files.get(0);  //不必做強制型別轉換 

files.add(new File(.....)) ;  // 編譯錯誤  


“外鄉人，我們 Python 中的變數是不需要宣告型別的，不會做編譯期型別檢查，只有在執行時才會檢查這個變數到底是什麼型別，能否呼叫它的方法， 你說，我們要泛型有什麼用？” 


吉森大驚，臥槽，這 IO大臣怎麼沒告訴自己啊， 人家根本就沒這個需求！ 


想想我大 Java費了那麼大勁兒去實現泛型，沒想到在 Python 這裡完全無用武之地， 還輸出什麼文化！ 傳什麼教！


反射


吉森覺得有點被 IO大臣坑了！ 不過多年的歷練只是讓他稍微慌亂，他馬上穩住神，轉移話題： “先生所言極是，晚生還有一個問題，這 Python 能支援反射嗎？ ” 


在 Java 王國，人們經常通過反射的方式來獲取一個類的屬性，方法，然後根據一個字串的名稱來呼叫某個類的方法。 


比如有個 url :   /user?action=login 


系統根據約定解析它，確定類是 User, 方法是 login 。 然後就可以把User物件建立起來，通過反射呼叫 login 方法。 


public class User{    public void login(...){    ......    }}

“哈哈哈，你這個外鄉人啊，你知道為什麼我們 Python 是動態語言嗎？ 我們 Python 的反射功能不知道比你們 Java強到哪裡去了！來來來，我給你看個例子。” 

class User:    def login(self):        print("this is login")

“現在我列印他所有的方法：”  

methods = [x for x, y in User.__dict__.items() if type(y) == FunctionType]
print(methods)  #輸出 ['login']

“接下來我通過反射呼叫 login 方法, 老夫很久沒寫程式碼了，可能不太嚴謹，你明白意思就行。”

url = "/user?action=login"#從url解析得到類和action，程式碼略clz = "User"  action = "login"
#根據名稱獲得User物件和方法user = globals()[clz]()func = getattr(user,action) #獲取login方法func() #輸出This is login

吉森看到這麼寥寥幾行程式碼，就實現了基本的反射， 真是靈活啊，這Python真是不錯，他都有點羨慕了。

動態代理

不， 我肩負 IO大臣的重託， 我是來傳教的，不能讓這老頭兒給洗腦了！ 

吉森想起來了一個大殺器：動態代理，這可是 Java 的一個非常基礎的技術，可以在執行時實現類和方法的增強，比如在呼叫業務方法的前後加上事務管理，日誌管理等功能，沒有動態代理，AOP 就別想了。

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吉森說道：“老先生，Python 怎麼去實現動態代理啊？”

老頭兒微微一笑：“Java Class 有個缺點， 一旦被裝入 Java 虛擬機器，就沒法修改了，想對他做增強，只能修改位元組碼建立新的類，對老的類做封裝，就是代理。但是 Python 是個動態語言，在執行時就可以修改啊，比如我可以動態地給 User 類增加一個新的屬性，這一點你的 Java 做不到吧？”

setattr(User,"name",'andy')print(user.name) #andy

吉森看得目瞪口呆，這真是顛覆了自己從小養成的世界觀： 一個類在執行期是不能改變的，更不可能去增加什麼屬性。

老頭兒又接著說：“你看看這個 User 類，和 Proxy 類，每次呼叫 login 方法的時候，我都可以動態地建立一個新的方法出來，在這個新的方法中，就可以做各種手腳了。”

class User:    def login(self):        print('user login')    def logout(self):        print('user logout')        class Proxy:
    def __init__(self, target):        self.target = target
    def __getattribute__(self, name):        target = object.__getattribute__(self, "target")        attr = object.__getattribute__(target, name)
        if name == 'login'  :            def newFunc(*args, **kwargs):                  print ("login start")                result = attr(*args, **kwargs)                print( "login end")                return result            return newFunc        else :            return attr

u = User()p = Proxy(u)                        p.login() #實際上呼叫的是動態建立的方法p.logout() #呼叫的是原來的方法

“你那個 Proxy 中的 __getattribute__ 是什麼東西啊？ ” 吉森看到魔法都在這裡，不由得發問。

“每當你去呼叫一個方法(如login/logout)，或者訪問一個欄位的時候，Python 都會通過 __getattribute__ 先找到這個方法或者欄位，然後才是真正的呼叫。”

“奧，原來如此，你通過 __getattribute__ 做了手腳，如果名稱是 login,就建立新的方法，在新的方法中除了呼叫老方法之外，還輸出了日誌。”

“不錯，孺子可教!”

吉森現在是真心佩服動態語言了，在Java中必須得在執行時通過操縱位元組碼來增強，位元組碼啊，那可不是一般人能玩的。這Python居然在原始碼級別就把功能給增強了！

錦囊妙計

吉森有點懷疑自己此次 Python 王國之行的效果了，這可如何是好？ 怎麼回去向 IO大臣覆命？ 當初可是立下軍令狀的！

他突然想起臨行前，IO大臣曾經送給自己三個錦囊，囑咐自己只有到了最危急的時刻才能開啟，現在不開，更待何時？

往懷中一摸，就發現錦囊只剩下了兩個，丟了一個，這回去估計要殺頭， 管不了那麼多了， 吉森迅速掏出一個，只見上面寫著一段話： GIL  （全域性解釋鎖）， GIL 是 Python 的命門， 這把超級大鎖只允許一個執行緒獲得 Python 直譯器的控制權， 簡單來說，同一時刻，只有一個執行緒能執行！

沒想到老頭兒淡淡一笑：“Python 確實有 GIL，可是這程式的瓶頸啊，它不在 CPU， 而在於 IO, 就是使用者的輸入，資料庫的查許，網路的訪問， 執行緒等到有 IO操作的時候，放棄 GIL 這個超級大鎖，讓別的執行緒去執行就是了。再說了，你真想利用多核的時候可以用多個程式啊！”

第一個錦囊妙計被輕鬆化解， 吉森趕緊掏出第二個，上面幾個字：“動態一時爽，重構火葬場。”

“哈哈哈，”老頭兒狡黠地笑了起來：“這都是不瞭解情況的外人的誤解，聽說過 Quora 沒有？ 奧，上不了是吧！ 這 Quora 就是 Python 寫的，人家那測試用例寫得非常充分，重構也不怕！ 所以啊關鍵是測試用例！”

第二個妙計又被化解， 吉森徹底沒轍了。

真相大白

看到吉森的神色變化，老頭兒開始表明身份：“實不相瞞，老夫乃是 Python國王的特使，我們的探子早就聽說你們 Java 那什麼破傳教士計劃了，你一進入我國，就被盯上了，國王特地派我來，看看能不能說服你，留在我國。”

吉森想想，回去也無法交差，這 Python 似乎還不錯，進退兩難之際，不妨先妥協，以圖將來，於是點點頭答應了。

一年以後， IO大臣開始盤點傳教士計劃，發現回來覆命的寥寥無幾，尤其是去 Python 王國的吉森， 他怎麼一點訊息都沒有呢？ 是時候再派一個人去了......

（本文為 AI科技大本營轉載文章，轉載請聯絡原作者）

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徵稿
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