Peter Nagy 和我在 2020 年 8 月的甲骨文 Groundbreakers Tour 2020 LATAM 大會上發(fā)表一篇論文，題為《Go Java, Go！》。我們在本文中提出一個問題：“Java 微服務(wù)能像 Go 一樣快嗎？”為此，我們創(chuàng)建了一系列微服務(wù)并進(jìn)行了基準(zhǔn)測試，并在會議上展示了我們的成果。但其中還有不少可以探索的空間，因此我們決定將在本文中進(jìn)一步探討。

 1. 背景介紹

我們希望通過實驗了解 Java 微服務(wù)在運行速度上能否達(dá)到 Go 微服務(wù)的水平。目前，軟件行業(yè)普遍認(rèn)為 Java 已經(jīng)過于陳舊、緩慢且無聊。而 Go 則成了快速、嶄新以及酷炫的代名詞。真是這樣嗎？我們想從數(shù)據(jù)的角度看看這樣的印象是否站得住腳。

我們希望建立一個公平的測試，因此創(chuàng)建了一項非常簡單的微服務(wù)，其中不含外部依賴項（例如數(shù)據(jù)庫），而且代碼路徑非常短（僅處理字符串）。我們在其中包含有指標(biāo)及日志記錄，因為似乎一切微服務(wù)都或多或少包含這些內(nèi)容。另外，我們使用了小型、輕量化的框架（Helidon for Java 以及 Go-Kit for Go），兩袖清風(fēng)嘗試了 Java 的純 JAX-RS。我們也嘗試了不同版本的 Java 與不同 JVM。我們對堆大小及垃圾收集機制做出基本調(diào)整，并在測試運行前對微服務(wù)進(jìn)行了預(yù)熱。

 2. Java 的發(fā)展歷史

Java 由 Sun Microsystems 公司開發(fā)，后被甲骨文所收購。其 1.0 版本發(fā)布于 1996 年，目前的最新版本是 2020 年的 Java 15。Java 當(dāng)前的主要設(shè)計目標(biāo)，在于實現(xiàn) Java 虛擬機及字節(jié)碼的可移植性，外加帶有垃圾回收的內(nèi)存管理機制。時至今日，Java 作為一種開源語言仍是全球最受歡迎的語言選項之一（根據(jù) StackOverflow 及 TIOBE 等來源）。

下面來聊聊“Java 問題”。人們對于它速度緩慢的印象其實更多是種固有觀念，而不再適應(yīng)當(dāng)下的事實。如今的 Java 甚至擁有不少性能敏感區(qū)，包括存儲對象數(shù)據(jù)堆、用于管理堆的垃圾收集器，外加準(zhǔn)時化（JIT）編譯器。

多年以來，Java 曾先后使用多種不同的垃圾收集算法，包括串行、并行、并發(fā)標(biāo)記 / 清除、G1 以及最新的 ZGC 垃圾收集器?，F(xiàn)代垃圾收集器旨在盡可能減少垃圾收集造成的暫停時長。

甲骨文實驗室開發(fā)出一款名為 GraalVM 的 Java 虛擬機，其使用 Java 編寫而成，具有新的編譯器外加一系列令人興奮的新功能，包括可以將 Java 字節(jié)碼轉(zhuǎn)換為無需 Java 虛擬機即可運行的原生鏡像等。

 3. Go 的發(fā)展歷史

Go 語言由谷歌的 Robert Griesemer、Rob Pike 以及 Ken Thomson 開發(fā)而成。他們幾位也是 UNIX、B、C、Plan9 以及 UNIX 視窗系統(tǒng)等項目的主要貢獻(xiàn)者。作為一種開源語言，Go 的 1.0 版本發(fā)布于 2012 年，2020 年最新版本為 1.15。Go 語言的本體、采用速度以及工具生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展都相當(dāng)迅猛。

Go 語言受到 C、Python、JavaScript 以及 C++ 的影響，已經(jīng)成為一種理想的高性能網(wǎng)絡(luò)與多處理語言。

截至我們發(fā)布主題演講時，StackOverflow 上共有 27872 個帶有“Go”標(biāo)簽的問題，Java 則為 1702730 個。

Go 是一種靜態(tài)類型的編譯語言，其語法類似于 C，且擁有內(nèi)存安全、垃圾回收、結(jié)構(gòu)化類型以及 CSP 樣式并發(fā)（通信順序過程）等功能特性。Go 還使用名為 goroutine 的輕量級進(jìn)程（并非操作系統(tǒng)線程），外加各進(jìn)程間用于通信的通道（類型化，F(xiàn)IFO）。Go 語言不提供競態(tài)條件保護(hù)。

Go 是眾多 CNCF 項目的首選語言，例如 Kubernetes、Istio、Prometheus 以及 Grafana 等皆是由 Go 語言編寫而成（或者大部分是）。

Go 語言在設(shè)計上強調(diào)快速構(gòu)建與快速執(zhí)行。到底是兩個空格還是四個空格？Go 語言表示不用麻煩，無所謂。

與 Java 相比，我將個人體會到的 Go 語言優(yōu)勢整理如下：

更易于實現(xiàn)函數(shù)模式，例如復(fù)合、純函數(shù)、不可變狀態(tài)等。

樣板代碼少得多（但客觀上仍然太多）。

Go 語言仍處于生命周期早期，因此沒什么向下兼容壓力——改進(jìn)道路較為平坦。

Go 代碼可編譯為原生靜態(tài)鏈接的二進(jìn)制文件——無虛擬機層——二進(jìn)制文件中包含程序運行所需要的一切，因此更適合“從零開始”的容器。

體積更小、啟動速度快、執(zhí)行速度快。

無 OOP、繼承、泛型、斷言、指針?biāo)阈g(shù)。

括號較少，例如可以實現(xiàn)為 if x > 3 { whatever }

強制執(zhí)行，沒有循環(huán)依賴性，不存在未使用的變量或?qū)?，沒有隱式類型轉(zhuǎn)換。

但 Go 當(dāng)然也不完美。與 Java 相比，我認(rèn)為 Go 存在以下問題：

工具生態(tài)系統(tǒng)還不成熟，特別是依賴項管理方面雖有多種選擇，但還都不完美。在非開源開發(fā)方面，Go 模塊在依賴項管理上優(yōu)勢明顯，但由于存在某些兼容性問題，其采用率仍不算特別高。

構(gòu)建具有新的 / 更新依賴項的代碼時非常緩慢（例如 Maven 著稱的「下載互聯(lián)網(wǎng)」問題）。

導(dǎo)入會將代碼綁定至 repo，導(dǎo)致代碼移動非常困難。

IDE 非常適合編程、文檔查找與自動補全等功能，但卻難以進(jìn)行調(diào)試及概要分析等。

指針！我以為二十一世紀(jì)之前就可以告別這東西了，但 Go 里面還有！好在至少已經(jīng)沒有指針?biāo)惴恕?/div>

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