Clojure 語言的設計

基於 JVM 的決定

Clojure 可以吸引人的很重要一點是它是 JVM 之上的語言，這個決定很是關鍵。

• 首先，由於根植於 JVM 之上，而且作到了跟 Java 語言的相互調用，它能吸引不少成熟的 Java 開發者。
• 其次，它可使用 Java 社區豐富的開源軟件，不須要從頭去構建一個社區，你能夠看到不少 Clojure 開源代碼都是簡單地包裝 Java
  的開源包，可是經過 Clojure 高度抽象簡單的語法提供更便利的使用的方式；
• 第三，因爲 JVM 平臺自己的高度成熟和優化，clojure 的編譯器生成的 byte code 跟 Java 編譯器生成的 byte
  code 並沒有二致（不徹底是），它的性能和穩定性也能立刻獲得保證，這比從頭構建一個新平臺成本低得多。

構建於 JVM 之上，Clojure 就是一門 嚴肅 的語言，而非不少人眼中的 LISP 家族中的 玩具 語言，你學習後能夠立刻使用而且實踐。可是 Clojure 又是 LISP 方言，LISP 的神奇能力它還都保留，這樣兼具美學和實用的語言如何讓人不愛？我相信不少熟悉 Scheme 之類方言的童鞋，而且有 Java 背景的，都會對 Clojure 有相見恨晚的感受。

設計原則

Clojure 的設計原則能夠歸納成 5 個詞彙：簡單、專一、實用、一致和清晰。這不是我歸納的，而是《The joy of clojure》歸納的。

• 簡單 ： 鼓勵純函數，極簡的語法（少數 special form），我的也認爲 clojure 不能算是多範式的語言（有部分 OO
  特性），爲了支持多範式引入的複雜度，咱們在 C++ 和 Scala 身上都看到了。
• 專一 ：前綴運算符不須要去考慮優先級，也沒有什麼菱形繼承的問題，動態類型系統（有利有弊），REPL 提供的探索式編程方法（告別修改 /
  編譯 / 運行的死循環，所見即所得）。
• 實用 ：前面提到，構建在 JVM 之上，跟 Java 語言的互操做很是容易。直接調用 Java 方法，不去發明一套新的調用語法，努力規避
  Java 語言中繁瑣的地方 (doto, 箭頭宏等等）。
• 清晰：純函數（前面提到），immutable var，immutable 數據結構，STM
  避免鎖問題。不可變減小了心智的負擔，下降了多線程編程的難度，純函數也更利於測試和調試。
• 一致 ：語法的一致性：例如 doseq 和 for 宏相似，都支持 destructring, 支持相同的 guard
  語句（when,while）。數據結構的一致性：sequence 抽象之上的各類高階函數。
• 具體到 STM，我我的認爲這個特性在平常編程中，其實你用到的機會很少。在 web 編程裏，你的併發模型 Web Container
  已經幫你處理（tomcat,jetty），事務也是數據庫幫你處理，幾乎找不到場合去使用 STM。這個特性在作一些中間件或者底層
  framework 的時候纔可能用到。這個特性的設計上面已經提到，跟 clojure 的設計目標是緊密相關的，跟 immutable
  數據結構也是密不可分，同時它也不是沒有代價，事務歷史記錄和慢事務頻繁回滾的代價，有時候你仍是須要退回去使用 Java 那套鎖機制，慶幸的是 Clojure 不阻止你去使用，而且提供了相似 locking 這樣的宏來方便你使用。

缺陷

Clojure 的設計缺陷不能說是缺陷，這是因爲它設計的目標決定的，有得必有失。

• 首先仍是 JVM，基於 JVM 有種種好處，可是 JVM 的啓動速度實在悲劇，所以用 Clojure 寫一些小的 script
  處理平常事務，顯得仍是不夠駕輕就熟，這樣的工做我仍是用 Ruby，Python 的腳本語言來搞定更便捷。不過目前 Clojure
  有一些其餘語言之上的實現，好比 clojure-py、joxa、clojureclr 這些實現應該會比 JVM
  的啓動快不少（抱歉，我沒測試過）。 不只如此，由於 Clojure 跟 JVM 平臺的綁定如此之深，而且爲了真正發揮 Clojure
  的威力，你還須要去熟悉 Java 平臺的東西，熟悉 Java 語言、類庫、內存模型、GC
  優化、多線程和網絡編程、開源類庫等等。能夠這樣認爲：想成爲一個好的 Clojure 程序員，首先須要是一名好的 Java
  程序員。這也必定程度上阻礙了 Clojure 的推廣，提升了學習成本。
• 其次，Clojure 的 API 設計上，有時候不符合你的直覺，而是符合 Clojure 的哲學，好比 contains? 函數對
  vector 等數組型集合的調用上。關於這一點，Rich 的回答是 Elegance and familiarity are
  orthogonal.，也就是優雅和熟悉是正交關係的。保持 API 內在的一致性，比直覺的 熟悉 更重要，這是更深刻思考、理性的直覺。
• 第三，弱類型的好處足夠多，靈活，減小聲明代碼，適合探索式編程；一樣，壞處也不是沒有，沒有類型保障，錯誤可能要等到運行時才能發現，靜態代碼檢查工具也沒有辦法幫你發現，這就須要你必定程度的測試代碼來保證運行時行爲。
• 第四，性能上，雖然 clojure 生成的字節碼已經很高效，也有 type hint 這樣的技術來幫助提高性能，可是會有很多的轉型
  (checkcast)、裝箱和拆箱（boxing and
  unboxing）以及類型判斷分支跳轉的多餘指令，這在一些性能敏感的應用裏可能會暴露出來。儘管我認爲大多數網站型的應用瓶頸都會落在 IO
  上。

總之， Clojure 是一門精心設計的、徹底融入做者對編程的思考的、富有生產力的現代編程語言，值得每一個對生產效率、函數式編程、併發編程有興趣的朋友深刻了解下。