Loop：緊湊的JVM多核語言
作為一種緊湊簡潔的JVM編程語言，Loop很明顯地受到了Haskell、Scheme、Ruby和Erlang的影響，而且它也同時(shí)嘗試著將函數(shù)式語言和面向?qū)ο笳Z言的優(yōu)秀特性實(shí)用且一致地整合在一起。
程序會在傳輸?shù)絁VM中進(jìn)行編譯，而且會盡可能地優(yōu)化，這樣在解釋執(zhí)行的時(shí)候就不會產(chǎn)生性能損失；所有的這一切優(yōu)化都是為了產(chǎn)生高效的可執(zhí)行代碼。
Loop的源碼文件結(jié)構(gòu)一般如下：
- module declaration
- import declarations
- functions & type definitions
- free expressions
下面是一個(gè)Loop程序的例子：
- module mymodule
- require othermod
- require yet.another
- class Pair ->
- left: 0
- right: 0
- main ->
- new Pair() # 注釋可以放在任何地方
- #自由表達(dá)式必須放在最后
- print('mymodule is go!')
InfoQ和Loop的創(chuàng)建者Dhanji R. Prasanna進(jìn)行了一次小型的問答互動，在這之前，有必要對Dhanji做一下介紹，他是前Google工程師，JAX-RS規(guī)范的作者之一，“依賴注入：設(shè)計(jì)模式”的作者，Manning出版社已經(jīng)將這本書付梓。
InfoQ：Loop相比其他的JVM語言來說有何不同？
Dhanji：我不想做一個(gè)面面俱到的特性比較，不過我覺得，若是闡述Loop的設(shè)計(jì)理念，這將能更好地回答你的這個(gè)問題，Loop是為了讓開發(fā)者有一個(gè)一致、簡單而且快樂的編程經(jīng)歷。所有的特性都是經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)過程中我非常仔細(xì)地考慮了特性之間的交互，不僅僅是句法上，而且還包括了語義。在其他的語言中，你可能有很多方法來完成一件事情，這已經(jīng)幾乎成為一種語言的特性，但是我覺得，多數(shù)其他實(shí)現(xiàn)都是不需要的。在Loop中，我嘗試著對如何完成一件事情做出種種限制，這樣便能夠保持語言的簡潔和簡單，從而得到一個(gè)富有魅力的，感覺舒適的語法。要知道，閱讀和編寫代碼應(yīng)該是一個(gè)簡單愉快的過程。
另外一個(gè)區(qū)別就是Loop源代碼直接編譯成為JVM字節(jié)碼，但是這個(gè)編譯過程是在傳送到JVM的過程中完成。也就是說它看起來非常像是一門腳本語言（而且像Lisp一樣是REPL（讀取，求值，打印，循環(huán)）式），但是它的性能實(shí)際上要比真正的解釋型語言要好。我可以讓其他人做基準(zhǔn)測試來驗(yàn)證，不過現(xiàn)在看來，在我做的簡單測試中，Loop的速度非?？?。我也在啟動優(yōu)化上花費(fèi)了很多時(shí)間和精力，因此它的啟動速度能夠完全達(dá)到JVM的極限，我可以毫不夸張的說，啟動速度這個(gè)特性通常被大多數(shù)JVM語言給忽略了。
Loop也是緊密地和Java結(jié)合在一起。在Loop程序中可以很方便地調(diào)用Java方法或者使用Java對象。Lists、Sets和Maps都只是java.util的成員，但是做了一些擴(kuò)展（也簡單地?cái)U(kuò)展了String）。這和其他的語言有區(qū)別，它們是維護(hù)了了兩個(gè)不同的庫來對Java庫進(jìn)行擴(kuò)展。
最后，Loop從一開始就內(nèi)建了對并發(fā)的支持，而且將不可變和狀態(tài)的共享作為不可或缺的特性。
InfoQ：你提到了許多Loop的特性都受到了例如Haskell、Scheme和Ruby這樣的語言的影響，你可以簡單介紹一些例子嗎？
Dhanji：當(dāng)然，不過要知道，當(dāng)你說“受到影響”的時(shí)候，人們總是趨向于認(rèn)為“直接抄襲”，并且會仔細(xì)地檢查你是不是有什么地方抄錯了，應(yīng)付這種想法是非常艱難的。從我看來，直接受到影響的部分是語法。尤其是Haskell的模式匹配，以及“where”和“do”語句塊，Scheme的類型系統(tǒng)、模塊，TCO（尾調(diào)用優(yōu)化）以及詞法結(jié)構(gòu)（閉包），當(dāng)然還有Ruby的符號以及自由形式的腳本。
這里有一個(gè)句法結(jié)構(gòu)的典型例子，你可以看到Loop是如何受到這些影響的，看看函數(shù)調(diào)用可以以一種后綴的形式來使用：
- print(36)
- # 可以寫為：
- 36.print()
這看起來的確很像是Ruby的函數(shù)調(diào)用，但是事實(shí)上，這是多態(tài)（重載）的函數(shù)的簡單使用。我發(fā)現(xiàn)這種形式能夠增強(qiáng)某些代碼的可讀性，尤其是“擴(kuò)展”已經(jīng)存在的Java對象時(shí)候。當(dāng)然，我們也要權(quán)衡這種調(diào)用的利弊，不過我相信當(dāng)Loop成熟之時(shí)，這個(gè)特性將會得到大量應(yīng)用。
更進(jìn)一步地說，Loop也還在函數(shù)設(shè)計(jì)的過程中受到了來自于Haskell和Scheme（尤其是后者）的語義影響。一個(gè)典型的例子便是從狀態(tài)性，面向封裝的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為一個(gè)無狀態(tài)，聲明式的設(shè)計(jì)。像Scheme，Loop在IO的設(shè)計(jì)上也并不是非常優(yōu)秀，但是另一方面來看，這也加強(qiáng)了并發(fā)程序的不可變性。這個(gè)加強(qiáng)之處很明顯地受到了Haskell哲學(xué)的影響。
不僅如此，Haskell還影響了如何將聲明式的代碼更易編寫和閱讀上。我非常喜歡這個(gè)哲學(xué)理念：代碼應(yīng)該讀起來像是一個(gè)解，而不是像一個(gè)如何在洗衣房洗衣的說明列表；或者說，我們應(yīng)該強(qiáng)調(diào)程序“做什么”而不是“怎么樣”，Loop毫無疑問地受到了這種理念的影響。
InfoQ：看起來Loop也花費(fèi)了非常多的精力在并發(fā)支持和內(nèi)建的消息傳遞接口上。你可以跟我們解釋一下和其他流行的并發(fā)技術(shù)，Loop的并發(fā)支持有什么不同嗎？
Dhanji：這是一個(gè)非常好的問題。Erlang有許多非常優(yōu)秀的地方值得借鑒。在Loop中實(shí)現(xiàn)并發(fā)有兩個(gè)主要的方法，它們都是Loop原生支持，而且，如果能夠相互結(jié)合使用將會非常強(qiáng)大：
消息驅(qū)動通道（對消息傳遞，隊(duì)列和線程池的面向事件的抽象）
軟件事務(wù)內(nèi)存（一個(gè)用于共享可變狀態(tài)的無鎖的，原子性的一致性的模式）
前者將會管理好所有的細(xì)節(jié)，你所面臨的只是一個(gè)抽象的概念。設(shè)置好可以并發(fā)執(zhí)行的輕量級的“通道”數(shù)目，然后簡單地放入一堆任務(wù)即可，當(dāng)然也可以考慮將這些任務(wù)分片然后在各個(gè)片內(nèi)，然后串行執(zhí)行。這其實(shí)提供了一個(gè)非常簡單的方法來創(chuàng)建真正地分片事件隊(duì)列。因?yàn)橥ǖ朗欠浅５妮p量級，你可以很簡單很容易地創(chuàng)建成千上萬的通道，然后用來分片執(zhí)行，例如，按照用戶名分片。每個(gè)串行通道各自擁有一小塊永久的內(nèi)存，這將會使得增量式任務(wù)處理更加容易。
Loop同樣保證每個(gè)線程都是平均分布在這些通道中，這個(gè)所謂的公平參數(shù)是可以配置的。所有我現(xiàn)在介紹的特性你現(xiàn)在可以馬上在Loop中找到，而且，以后每個(gè)串行通道將會有一個(gè)可以配置的線程池。
我提到了，串行通道擁有少量的永久私有內(nèi)存 - 另一方面，事務(wù)內(nèi)存則是一個(gè)更強(qiáng)大的選擇，如果你熟悉數(shù)據(jù)庫的話，Loop如何使用這個(gè)技術(shù)是和數(shù)據(jù)庫中的“并發(fā)優(yōu)化”類似。我們再也不需要鎖這個(gè)概念，即便是在寫入的時(shí)候。這類內(nèi)存的優(yōu)化目標(biāo)便是超高吞吐量的讀操作和無阻塞的寫操作。這個(gè)已經(jīng)成為語法的一部分：
- update(person) in @person ->
- this.name: person.name,
- this.age: person.age
注意“in @person”，Loop將會在@person片中執(zhí)行這個(gè)事務(wù)
在這個(gè)方法中，我將會更新@person“事務(wù)片”中的數(shù)據(jù)。“this”指針指向當(dāng)前的事務(wù)片。當(dāng)函數(shù)完成的時(shí)候，當(dāng)前事務(wù)片將會對其他線程原子可見，或者失敗之后當(dāng)做完全沒有執(zhí)行過（類似于回滾）。其他的線程（即使不在這個(gè)事務(wù)中）都可以看到一個(gè)一致的@person片，然后這個(gè)片在事務(wù)執(zhí)行的時(shí)候會短暫不可見，所有的線程在事務(wù)完成之后將會馬上看到一個(gè)新的對象，無鎖，無需等待。這最激動人心的事情便是讀和寫線程完全無阻塞。
這個(gè)特性仍然還是處于Alpha階段，我嘗試著搞定這個(gè)語義問題，但是我真的覺得通道API使得Loop中并行編程變得優(yōu)美，強(qiáng)大而且容易理解。
你也可以在Github上提交你的代碼為Loop做貢獻(xiàn)。
原文鏈接：http://www.linuxeden.com/html/develop/20120716/127402.html
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