為什麼用 Java ：一個來自 Python 陣營的程序員告訴你

每當我告訴別人我一直在用Java工作時，大家的反應都是：

“納尼！Java？為啥是Java？”

說實話，本人剛開始的時候也是同樣的反應。但是由於Java的類型安全，執行性能和堅如磐石的工具，我漸漸地開始欣賞Java。同時我注意到，現在的Java已今非昔比——它在過去的10年間穩健地改善著。

緣何是Java？

假設每天都用Java的想法還沒有讓君惡心到食不下咽，我在此重申Java已非你所了解的“吳下阿蒙”了。當Python, Ruby, 和Javascript在“動態類型語言革命”™（我自己造的名詞）中大放異彩時，Java已經悄悄地借鑒了動態語言和函數式語言的很多吸引人的特性，同時保留了讓Java和JVM晉級一流開發環境的先賢的努力成果。憑借大約9百萬Java攻城獅的基層群體，Java仍然是世界上最受歡迎的編程語言。我們不能僅僅因為Java的語法有一點點繁瑣，就抹殺掉它所有的歷史和開發工作。但是流行不等同於正確。下面我們就來看看是什麼讓Java如此大放異彩。

Java虛擬機（JVM）

Java虛擬機(JVM) 已經誕生20年了。在此期間，它被部署在成千上萬的系統上，歷經了無數的漏洞修復和性能提升。JVM的優點有以下幾個方面。首先，JVM完美支持日志和監控，這使你可以很方便地監控小到單個線程的性能指標。JVM有世界上最優化的垃圾回收器之一，你可以根據優化吞吐量等因素靈活選擇垃圾回收算法。最後，Java承諾的“write once, run anywhere”終於得已實現——你可以輕松地在任何架構上部署一個Java應用（大家還是承認applet從來沒有過吧）。為什麼用Scala和Clojure這樣新式語言的聰明人會選擇JVM作為他們的執行環境呢？——因為JVM為你的代碼提供了一個無出其右的分發環境。拋棄像JVM這樣堅如磐石的工具是非常不合理的。

庫的支持

如果你需要做點什麼，很可能已經有非常好用且經過測試的Java庫在等著你。Java庫大部分都是成熟並用於實際生產開發的。Google, Amazon, LinkedIn, Twitter和很多Apache項目都很倚重於Java。如果你用了Java，你可以參考這些庫和公司，從而借鑒偉大的程序員先驅們的工作。

類型安全

Java的類型系統，雖然有時很繁瑣，但是這使得你可以寫出“好用”的代碼。不再有運行調試，它使你可以依靠編譯器而不是單元測試——單元測試只在你知道bug在哪裡的時候才有用。類型安全也使你輕松的代碼重構。Java同時支持范型——Go語言的最大诟病之一。再者，Guava這樣的庫I以最小的樣板和開銷，標准化了創建類型安全的API的方法。 Java編譯器的改進也意味著你可以在享受類型安全的同時最小化范型所需的樣板代碼。

並發性

下面這條tweet總結了大多數動態語言的並行狀態：

Most JS/Python/Ruby apps… http://pic.twitter.com/hkDkjdxpFH

— Reuben Bond (@reubenbond)

Java卻有著對多線程和並行的一流支持。對於Java 1.7， 許並行的immutable數據結構令你輕松地在線程間共享數據。Akka庫更進一步的提供了Erlang型的Actors來寫並發和分布式的程序。我並不是在說Java比Go具有更好的並行支持，但是可以管理單個線程這一特性為Java應用提供了異步性能；而Python是做不到這點的。

用最新的Java來編程

現在你的心情可能已經從惡心變成好奇了，那麼我們在2015年該如何寫Java呢？從哪兒開始呢？首先，讓我們回顧一些在Java 7和Java 8湧現的核心語言概念。

迭代

首先我們一起來看看迭代。下面是Java 8中的 for循環：

1. List<String> names =newLinkedList<>();// compiler determines type of LinkedList
2. // ... add some names to the collection
3. names.forEach(name ->System.out.println(name));

或者是被大大簡化的 for關鍵詞？

1. for(String name : names)
2. System.out.println(name);

這2種循環結構都比你平時看到的for循環簡潔的多。

Lambda函數

上面提到的第一個for循環引入了Lambda函數這個新概念。Lamda函數，語法記作->, 是Java語言的一項重大改革，並從函數式編程中引入了一些概念。

下面來看幾個Java中Lambda函數的例子。

1. // Lambda Runnable
2. Runnable r2 =()->System.out.println("Hello world two!");
3. // Lambda Sorting
4. Collections.sort(personList,(Person p1,Person p2)-> p1.getSurName().compareTo(p2.getSurName()))
5. // Lambda Listener
6. testButton.addActionListener(e ->System.out.println("Click Detected by Lambda Listener"));

這裡無法詳細展開Lambda函數這個話題——Lambda Expressions in Java 8文章提供了一個很好的切入點來更多地了解Lambda函數。

流

Java 8引入了流（stream）的概念，這為Java提供了很多現代函數式語言的特性。流是一種對集合上的一系列轉換延遲執行的機制。比如我們來數一下以’A’開頭的名字。首先想到的方法肯定是像下面這樣：

1. List<String> names =newLinkedList<>();
2. // ... add some names to the collection
3. long count =0;
4. for(String name : names){
5. if(name.startsWith("A"))
6. ++count;
7. }

如果用流，上述就可以簡化為首先將集合轉換成流，然後使用函數：

1. List<String> names =newLinkedList<>();
2. // ... add some names to the collection
3. long count = names.stream()
4. .filter(name -> name.startsWith("A"))
5. .count();

Java同時支持用parallelStream()來進行流的並行處理。並行流允許流水線業務在獨立的線程同時執行，這不僅改進了語法，同時提高了性能。在大多數情況下，你可以簡單得用parallelStream()替換stream()實現並行。

Try-With-Resources結構

在Java 6之前，打開一個文件然後讀取內容需要通過try/finally來完成：

1. staticString readFirstLineFromFileWithFinallyBlock(String path)
2. throws IOException{
3. BufferedReader br =newBufferedReader(newFileReader(path));
4. try{
5. return br.readLine();
6. }finally{
7. if(br !=null) br.close();
8. }
9. }

但是readLine和close都有可能拋出異常。在這種情況下，readLine拋出的異常被忽略，我們事實上並不知道readLine執行失敗。

Java 7引入了 Try-With-Resources結構來克服這種缺陷：

1. staticString readFirstLineFromFile(String path) throws IOException{
2. try(BufferedReader br =
3. newBufferedReader(newFileReader(path))){
4. return br.readLine();
5. }
6. }

上例中，無論在何種失敗情況下，BufferedReader都會自動關閉文件流。你可以通過用逗號分隔的方式，用一個try語句來打開多個資源。

多重catch

以往Java只允許一個catch代碼塊對應一個異常，這造成如下的代碼冗余：

1. catch(IOException ex){
2. logger.log(ex);
3. throw ex;
4. catch(SQLException ex){
5. logger.log(ex);
6. throw ex;
7. }

從Java 7開始，你可以在一個代碼塊內捕捉多個異常，從而減少了代碼冗余：

1. catch(IOException|SQLException ex){
2. logger.log(ex);
3. throw ex;
4. }

數值字面常量（Numeric Literals）

數值字面常量可以添加下劃線是Java語言的新特性。這允許你使用_作為大數字的視覺分隔符。下面的例子不言自明：

1. int thousand =1_000;
2. int million =1_000_000;

使用Java

看到現代Java的語法如何簡化並擴展了老Java之後，你可能已經摩拳擦掌躍躍欲試Java了。我整理了一下第三方的工具和庫，這些可以用來幫助你們上手。

Maven

Maven是一個Java構建系統，相比於配置，它更重視規范。Maven定義了應用程序的結構，並提供了許多內置函數，比如運行測試，打包應用，部署你的庫。使用Maven會顯著降低管理Java項目的認知開銷。 Maven Central是Java世界中的PyPI，為已發布的Java庫提供一站式服務。

核心函數

谷歌的Guava library提供了谷歌Java開發中所使用的核心函數。這包括應用於集合，緩存，基礎數據類型，並發，字符串處理工作，I/O等的常見函數。Guava為如何設計好的的Java API提供了絕佳的案例分析，提供最有效的從Java中推薦的最佳實踐的具體例子一個很好的案例, Effective Java中推薦的最佳實踐大部分都在Guava中得以體現。Guava被用於谷歌產品開發，進行了超過286,000個單元測試，可謂經受過實戰測試的考驗。

日期/時間函數

Joda-Time 已經成為Java實際上的標准日期/時間函數庫。事實上，Java 8幾乎一字不差地采用了Joda-Time規范。自此，我們建議使用java.time中的日期/時間函數代替Joda-Time。但是，如果你需要使用Java 8之前的版本，Joda-Time提供了無與倫比的API。

分布式系統

Akka 提供類似Erlang型的Actor模型的抽象層來編寫分布式系統。Akka可以從容應對許多種不同的故障，為編寫可靠的分布式系統提供了更高層次的抽象。

Web應用程序

需要用Java寫一個功能完善的Web應用程序？莫怕，有Play Framework罩著你。Play基於Akka的非阻塞I/O，提供了編寫Web應用程序的可擴展的異步框架。如果想使用不那麼前沿但是被廣泛應用於產品的框架，請嘗試Jetty。

單元測試

JUnit 仍為編寫單元測試的標准。最近幾年，JUnit的匹配器有所擴展，允許你對集合作assertions。例如，您可以輕松地斷言一個鏈表是否包含某個特殊值。

模擬框架（Mocking Framework）

Mockito是Java的標准模擬庫。它提供了所有你能想到的且對編寫測試非常重要的模擬庫的功能。

然而不足的是。。。

目前為止，我一直在為Java說好話，但是有些方面它還是很爛。

它還是Java！

Java的歷史遺留不可避免，Java仍然向下兼容其最早的版本，這意味著語言和標准庫的最爛的部分還存在著。Guava是為了令Java語言更討人喜歡而產生這個事實就證明了，Java和API存在不一致，令人困惑的問題，有時甚至是完全錯誤的。

JSON

Java缺少映射到JSON的object literal syntax（如Python的字典literal syntax）。正因如此，從Java對象映射到JSON有時需要繁復的對象實例化和映射，反之亦然。目前有各種JSON庫在這個領域競爭，Jackson是當前的最受歡迎的，但是Jackson的文檔需要進一步完善。

模擬（Mocking）

Mockito解決了測試Java代碼中的很多痛點，但是從像Python語言的靈活轉換到Java語言的嚴格，你需要更謹慎地來設計你的類用於模擬。

REPL

我之所以喜歡Python，其中一點就是它可以迅速地實現讀取﹣求值﹣輸出循環（ read-eval-print loop），從而快速評估新的想法或檢驗假設。雖然一直有聲音說要把讀取﹣求值﹣輸出循環添加到標准Java庫，這一點目前還是不支持的。

語法累贅

雖然Java編譯器的進步意味著明確的類型簽名不再那麼需要——尤其對於泛型——但是Java仍然比Python冗余的多。啟動和運行一個項目需要更多的樣板和開銷——通常這意味更多的工作。

結論

Java擁有一個漫長而傳奇的歷史，其中有好有壞。如果你已經很多年沒有使用Java工作了，也許現在是一個好機會再次嘗試它。只要不是像下面這樣做：