Perl、PHP、Python、Java和Ruby的比較

提問

◆ Perl、Python、Ruby和PHP各自有何特色?

◆ 爲何動態語言多做爲輕量級的解決方案?

◆ LAMP爲何受歡迎?

◆ Ruby on Rails爲何會流行?

◆ 編程語言的發展趨勢是什麼?

講解

「剩下四種動態語言，咱們將之歸爲後臺腳本語言。」冒號說着畫了張圖表——



引號聽得仔細：「我記得您開始是把這些語言劃分爲C族靜態語言、非C族靜態語言和動態語言三類的。」

冒號解釋：「那是按語法來劃分的，偏重理論;如今是按應用來劃分，偏重實踐。」

句號旋即聯想到：「這種分法貌似三層架構——前臺語言對應表現層;平臺語言和後臺腳本語言對應業務邏輯層;系統語言對應數據層。」

「的確有幾分神似，但千萬不可混淆。」冒號提醒道，「三層架構(three-layer architecture)是模塊設計上的邏輯劃分[1];而這裏是按語言應用範圍進行的物理劃分——與用戶交互的是前臺語言，與機器交互的是系統語言，介於其中的爲前臺提供服務同時又須要底層系統服務的是後臺語言。」

逗號詢問：「後臺語言又細分紅平臺語言與後臺腳本語言?」

「這是基於程序(program)與腳本(script)、靜態與動態而分的。」冒號進行說明，「其實Perl，PHP，Python和Ruby都有本身的虛擬機(virtual machine)，從這種意義上說它們也可做爲平臺語言。但在實際應用中，它們沒有Java平臺和.NET平臺那種整合凝聚力和核心做用，一般做爲輕量級的解決方案。」

問號想探個究竟：「這是因爲它們都是動態語言的緣故嗎?」

冒號回答：「理論上動態語言一樣能承擔大型應用，但實踐上它們多做爲粘合語言或用於中小型應用。用句時髦的話來形容，暫時仍是主流的配角或非主流的主角。畢竟在運行效率、類型安全、可用資源、開發工具、技術支持等方面，它們與Java、C#相比尚有必定差距。另外它們同屬‘草根’語言，雖有開源社區的大力支持，在影響力上與後者未可同日而語。」

歎號揣測：「說不定在不久的未來，動態語言也會成爲主流的主角。」

「世易時移，殊難逆料。但有一點能夠確定，語言的發展趨勢必定是動靜結合、剛柔並濟。」冒號斷言，「一方面以Java和C#爲表明的靜態語言中嫁接了動態語言的枝條;另外一方面以Java和.NET爲表明的平臺與動態語言的交壤地帶也在逐步擴大。好比JRuby容許Ruby與Java之間互相調用，相似的還有Jython、IronRuby、IronPython等等。此外值得一提的是，動態語言最活躍的舞臺當數LAMP，L-A-M-P。」

引號接茬：「L是Linux，A是Apache，M是MySQL，P是PHP。這四大組件造成了一個完整的開源網絡開發平臺。」

冒號補充道：「P也可指Perl、Python，甚至Ruby。」

逗號調侃：「惋惜Ruby的‘R’比‘P’多了一根尾巴。」

「有人爲了自圓其說，乾脆讓P表示‘Programming language’，這下全部語言都囊括其中了。老外就喜歡玩這種首字母縮略(acronym)的文字遊戲，尤爲LAMP正好還有‘燈’的含義，寓意開源世界的一盞明燈，他們必定更得意了。」冒號語帶調笑，「前面咱們曾說起，網絡應用是生長動態語言最肥沃的土壤，而LAMP就是這塊土壤上搭建的平臺。做爲網絡平臺，LAMP以其開放靈活、開發迅速、部署方便、高可配置、安全可靠、成本低廉等特點而與Java平臺和.NET平臺鼎足三分，尤爲受中小企業的歡迎。LAMP中Linux是操做系統，Apache是Web服務器，MySQL是數據庫系統，而咱們當下最關心的是‘P族語言’：PHP、Perl、Python還有Ruby。」

問號建議：「做爲動態語言，它們的共性上節課已經談了很多，能說說它們的個性嗎?」

「它們的個性極爲鮮明：Perl凝練晦澀，Python優雅明晰，Ruby精巧靈動，PHP簡明單純。先看老大哥Perl，它博採衆家之長，綜合了C語言的結構、sed的正則表達式、AWK的關聯數組(associative array)、Lisp的表(list)和Unix Shell的命令，此外還有借鑑了一種語言，大家知道是哪一種嗎?」冒號突然賣了個關子。

逗號猜測：「應該是某種OOP語言吧。」

「Perl中確有很多C++的影子，但它的對象模型在5.0之後才引入，典型的半路出家，遠不如前面的特徵那麼天然。與其說是一種天然而然的發展，不如說是在OOP潮流裹挾下的一種身不禁己的迎合。真正深刻骨髓的借鑑是天然語言。」冒號給出了答案，「咱們提過，Perl的發明者Larry Wall是一名語言學家，他認爲程序語言應該與天然語言同樣，簡潔天然、易讀易寫、表達多樣、不拘一格。Perl還有很多的格言或哲學，使得編程語言一改嚴謹刻板的面孔，散發出濃郁的人文氣息。」

歎號幽了一默：「我見過Perl的代碼，人文氣息沒聞出來，但我懷疑有乙醚氣息——看一會就以爲暈暈乎乎的。」

衆人大笑。

「有人僅用一行Perl代碼就實現了RSA算法，你看了那還不得當場暈倒啊?」冒號打趣道，「Perl的各類魔符好似一把把鋒利的剪刀，作起文本裁剪之類的工做來遊刃有餘。這是它最大的長處，當初Perl就是Wall用來作Unix系統管理的，之後在CGI上的普遍應用也得益於此。這也賦予Perl極強的粘協力，於是有‘internet上的膠帶(duct tape)[2]’的說法。它又號稱瑞士軍刀，精練而複雜，實用而強大。但Perl過於靈活自由，缺少規範，影響了程序的可讀性、一致性、整潔性和可維護性。不熟悉該語言的當然如讀天書，熟悉語言而不熟悉問題的也頗費思量。相比之下Python被認爲是Perl有力的挑戰者，不只在於它自然的OO設計和豐富的類庫，更重要的是它對程序員友好度大大超過Perl。Python也有一系列的被稱爲禪(Zen)的哲學，很多與Perl是針鋒相對的。好比：Perl認爲作一件事能夠有多種方法，而Python認爲一件事應該最好只有一種方法;Perl追求語言的表現力，Python追求簡單優雅;Perl喜歡隱性暗示，Python強調顯性明示;Perl強調緊湊，Python強調鬆散; Perl的語法和語義豐富，Python的語法和語義簡單而類庫豐富。或許Python最讓人不習慣的是它對空白符敏感性。」

引號感到驚奇：「對空白符敏感?這個倒真怪異。」

冒號見慣不怪：「雖然有點違反習慣，但很是符合Python一向的規範簡潔的風格——一方面從語法上保證了良好的編碼風格;另外一方面，每一個代碼塊再也不須要起始的大括號或begin/end之類的，減小了的代碼行數。順便插一句，另一種優雅的語言Haskell一樣對空白符敏感，或許優雅正是來自對細節和規範的重視吧。此外許多人抱怨Python中的自引用self太多，卻不知這也是它倡導顯式表達的一種體現。總的看來，Python主要的問題仍是在性能效率上不盡如人意。」

歎號好奇地問：「Ruby怎麼樣?聽說它將取代Java。」

「不要輕言‘取代’二字。」冒號規誡道，「Java沒有取代C++，也不會被Ruby取代，至多隻是一種再分配。不過Ruby的確是門很可愛的語言，兼具Perl的表現力和Python的可讀性。Ruby背後最具特點的理念是：關注程序員使用語言時的感覺超過語言自己的功能。通俗地說，兵器的稱手比鋒利更重要;文雅地說，應給予程序員更多的人文關懷。就拿代碼塊(block)和迭代器(iterator)來講，雖然均非Ruby獨創，但其語法最爲賞心悅目。相似的例子比比皆是。Ruby的元編程能力特別強，也是它高度靈活的一種體現，但並非全部人都喜歡這種風格。Ruby的主要弱點有兩個：一個與Python相似，在性能上還有待提升;另外一個是它的線程由用戶空間(user space)而不是內核空間(kernel space)來管理[3]，不能充分利用多核或多CPU。真正讓Ruby變得煊赫一時的是web應用框架 Ruby on Rails(RoR)的成功，它們還催生了Java平臺上的Groovy語言和Groovy on Grails框架。RoR奉行的CoC(Convention over Configuration)和DRY(Don’t repeat yourself )原則以及MVC架構看似了無新意，但與Ruby結合以後，便如一隻猱身而上靈貓，馬上陪襯出Java和.NET大象般的身影。」

逗號有些懷疑：「框架居然捧紅了語言，框架真有這麼重要嗎?」

「若是web應用中動態頁面較少或業務邏輯不復雜，框架的價值並不大。之前CGI編程就是往Perl之類的代碼中嵌入HTML代碼，如同Java中的Servlet;PHP則單純地在HTML代碼中插入PHP代碼，如同早期的JSP。沒有MVC，也無論什麼三層架構，更沒有ORM。可是——」冒號拖了個轉折音，「一旦業務邏輯變得複雜，開發人員增多，手工做坊式編程開始捉襟見肘，引入框架這個流水生產線來提升生產力即是大勢所趨。」

句號不解：「我想Perl、Python和PHP必定也有很多框架，Java中的框架更是氾濫成災，何以獨獨RoR脫穎而出?」

冒號做出分析：「正值web2.0和敏捷開發(agile development)的概念流行之際，RoR將AJAX與Ruby組合在一塊兒成爲絕佳的迴應。之前各類web應用框架是很多，但在RoR以前輕量級套餐式解決方案並很少。Perl中的Catalyst、Python中的Pylon還有PHP中的CakePHP等應是效仿之做。所以RoR出現的時機可說是不早不晚，正當其時。此外，Perl和PHP因爲過於流行，反而有很多的歷史包袱，人們習慣了將表示邏輯和業務邏輯編織在一塊兒。至於Java企業解決方案，框架太多，搭配組合更多，增長了選擇的難度。即便採用最多見的輕量級SSH(Struts+Spring+Hibernate)組合，維護起來也比RoR繁雜得多。」

歎號愈發擔心：「聽這意思，Java仍是危險啊!」

「言之過早。」冒號不覺得然，「首先RoR還有待進一步檢驗，目前不管是應用廣度仍是深度上尚沒法與Java相提並論;其次Java在性能、安全等方面仍是有很多優點，而這些對於大型和關鍵性的應用來講尤其重要。即便在中小型web應用中，RoR較之PHP還遠爲不及。」

問號接下話題：「PHP爲什麼如此流行?」

「由於它簡單、專注。」冒號答得很乾脆，「與Python和Ruby一開始就定位通用語言不一樣，PHP是專爲網絡而生的。同早期的Perl類似，PHP起初主要起文本過濾器的做用，只不過Perl多處理文件流(file stream)，而PHP多處理套接字流(socket stream)。PHP的語法簡單，且爲網絡應用度身定造，受到網絡開發人員的追捧當在情理之中。它雖很實用很流行，但並不完美。好比：變量名大小寫敏感而函數名大小寫不敏感;函數命名規則不一致;不支持namespace和unicode[4];與Perl同樣，它的對象模型不是先天的，直到PHP 5才真正完善;對線程支持不足;相比Perl、Python和Ruby，它的功能稍顯單薄等等。」

引號忽然想起：「我記得您在第一堂課提到PHP還能用於桌面應用。」

「不只PHP，Perl、Python還有Ruby，都能做爲前臺語言來開發命令行或圖形界面的應用。一樣地，VB、Delphi和JavaScript也能做爲後臺語言。現代的程序語言既有本身的專長，又向通用化和全能化發展，以爭取更多的生存空間。試想一下，現代的程序員又未嘗不是如此呢?」言及於此，冒號收住話題，「語言簡評告一段落，還有很多既有趣又有用的語言，在此就不一一評說了。咱們看到，每種編程語言都有其獨特的慣例用法和哲學理念，它們與編程範式一道造成了語言的編程風格。體悟愈深者編程語感愈強，思惟與語言愈交融無礙，漸從必然王國走向自由王國。」

逗號滿懷憧憬：「那是否是一種人劍合一的境界?」

「或許人器合一更準確吧，程序員可不能只會一種兵器喲。」冒號故意摳他的字眼，「如今請你們每人寫一句對本節課的感言。」

衆人沉思片刻，齊齊揮筆而就——

歎號——沒有最好的語言，只有最合適的語言。

逗號——沒有糟糕的語言，只有糟糕的程序員。

問號——沒有一種語言是萬能的，只會一種語言是萬萬不能的。

引號——廢除對語言的宗教信仰，創建對語言的哲學思惟。

句號——編程就是在人腦和電腦之間尋找最佳平衡點的過程。

冒號讀罷大悅，順手一掌拍出五記馬屁：「精彩之極!可謂字字珠璣、句句聯璧啊。茲決定，給諸位的獎賞是——立時下課!」

衆人欣然領賞而去。

插語

[1] 有兩種三層架構，一種是three-layer architecture，一種是three-tier architecture。它們常常換用，但實際上是有分別的：前者僅僅在邏輯進行劃分，然後者在物理上也進行了劃分——不一樣層次的模塊運行在不一樣的主機上。

[2] 很多地方譯做‘輸送帶’、‘傳送帶’，由於duct有‘輸送管’、‘導管’之意，因而想固然地認爲這代表Perl在internet上起着輸送做用。卻不知‘duct type’專指一種萬能的粘性極強的膠帶，用以比喻Perl的粘協力。

[3] 這類線程被稱爲綠色線程(green thread)，也稱僞線程。據稱Ruby2.0將支持原生線程(native thread)。

[4] PHP將在5.3.0支持namespace，將在6.0支持unicode。

 

總結

◆ 比起Java平臺和.NET平臺，動態語言輕便靈活、開發效率高，但整合凝聚力還不夠，在運行效率、類型安全、可用資源、開發工具、技術支持以及影響力等方面也有必定差距，故一般做爲輕量級的解決方案。

◆ LAMP是由Linux、Apache、MySQL和包括PHP、Perl、Python或Ruby在內的腳本語言組成的網絡開發平臺，具備開放靈活、開發迅速、部署方便、高可配置、安全可靠、成本低廉等優勢。

◆ Perl精練、複雜、強大、靈活、自由、隱晦、表現力強，但規範性、可讀性、一致性、整潔性和可維護性較差。

◆ Python優雅規範、簡潔明晰、易學易用、類庫豐富，但效率稍差，有些人不喜歡它對空白符敏感的特性。

◆ Ruby語法精巧、高度靈活，兼具Perl的表現力和Python的可讀性，尤爲注重程序員的感覺，但其性能和線程模型尚有待改進。

◆ PHP簡單、專注、實用、流行，在但相比其餘三種語言，在語法和功能上稍有欠缺。

◆ RoR是一種輕量級套餐式的web應用解決方案，是由好的設計(MVC架構和CoC、DRY原則)加上好的語言(Ruby)在好的時機(web2.0和敏捷開發風行之際)打造出的好的框架。

◆ 靜態語言與動態語言從語言特徵到運行環境都在逐漸融合。

◆ 程序員應該與程序語言同樣，既要有本身的專長，又要向通用化和全能化發展。

◆ 編程語言慣例用法、哲學理念和編程範式造成了語言的編程風格。