Java帝国对Python的渗透能成功吗？

作者 | 刘欣，前IBM架构师，用15年的技术工作经验去总结提炼，以故事讲解技术本质，让大家看过以后有一种“原来如此”的感觉。

来源 |  码农翻身（公众号id：coderising）

责编 | Jane

引子

Java 帝国已经成立 20 多年，经过历代国王的励精图治，可以说是地大物博，码农众多。 

可是国王依然不满足，整天想着如何继续开拓疆土， 这一天晚上他又把几个重臣招来商议了。 

IO大臣说：“陛下，现在天下大势初定，我 Java 帝国已经占据了后端开发，大数据，Android 开发等重要地盘，再想拓展殊为不易！” 

 “是啊， 前端被 JavaScript 所盘踞，我们很难渗透啊。” 线程大臣补充。 

国王点点头，这话不错，JavaScript 一统前端，Flash 消失了，Applet 不见了。想到 Applet，国王就一阵心痛，当时 Java 是靠了 Applet 才引起码农的关注，一炮走红，后来怎么就不行了呢？

“那人工智能呢？” 国王狠狠地问道。 

“陛下明鉴，人工智能底层都是 C/C++ 的地盘，应用层被 Python 等所侵占。 ”  JDBC大臣回答。 

“云计算呢？” 

“似乎是 Go 语言的地盘。” 

 “嘶——” 国王觉得有点牙疼。 

IO大臣赶紧为君主分忧：“陛下，现在群雄涿鹿，八分天下，边境战火连年不息，陛下不仅维持住祖宗的基业，还有不小的扩展，已经是一代圣主了，不过多年征战，民力维艰，老臣有一计，也许能换来奇效。” 

 “爱卿快讲！” 

“老臣以为不战而屈人之兵才是上策，作为世界最强之王国，不仅要武力上震慑群雄，更要输出我堂堂 Java 帝国之文化和价值观。” 

 “什么文化和价值观？” 

“首先我们要大肆宣扬静态语言的种种好处，比如编译期检查发现错误，代码适合阅读和维护，适合大规模团队合作，口号我都想好了，就叫‘动态一时爽，重构火葬场！’ ” 

“嗯，这口号不错！” 国王赞许，“爱卿真是老成谋国。”

“可是有些语言也是静态的啊！你怎么宣传？” 老对头线程大臣发难。 

“陛下您想想，我们有很多宝贝，” IO大臣根本不理线程大臣， 继续侃侃而谈：“ 比如 IoC, AOP，反射、动态代理、泛型、注解、JDBC、JMS...... 还有我们引以为豪的 JVM。这些东西，那些国家可不一定有，我们派出传教士，把这些东西灌输给他们的臣民，让他们体会到 Java 的种种好处，慢慢地就把他们给同化了！到时候他们的码农自然而然就会加入我 Java 帝国。”

“陛下万万不可，不同的语言有不同的特点，我们的文化别人是接受不了的，到时候只会引起群雄耻笑。” 线程大臣觉得 IO大臣脑洞大开，简直是胡闹，非要误国不可。 

“可以一试嘛！” 国王牙不疼了，“此事由 IO大臣全权负责，一年后看效果。”

泛型

作为被派往 Python 王国的传教士，吉森带着 IO大臣的重托，风尘仆仆，终于来到了 Python 王国。 

IO大臣在挑选人选的时候，有个重要的原则：是 Java 的死忠粉丝，最好是对其他语言根本不了解，省得思想被污染。 这吉森就是其中的佼佼者。

吉森先找到一个地方安顿下来，然后边四处闲逛， 他惊奇地发现，这里类方法中的 self 满天飞， 还有强制代码缩进，果然和我大 Java 不同，颇有异域风情。  

前面是个茶馆，人声鼎沸， 吉森走了进去，看看能不能牛刀小试，宣扬一下 Java 的文化。 

 “小二，我观察了半天，你们这里怎么没有讨论泛型啊？” 吉森拉住上茶的店小二。 

 “泛型？ 那是什么东西？ ” 小二大惑不解。  

“你肯定是个外乡人，不是来自C++就是 Java，我说得没错吧？” 旁边不知道什么时候来了一个老头儿。 

“老先生眼光不错，我确实从 Java 王国来，我很纳闷，这里怎么没有泛型啊，据我所知， 泛型可以在编译期做类型检查，码农们在写代码的时候也不需要做类型的转换，非常好用的啊。”  吉森开始灌输Java的种种好处。 

List<String> files = new ArrayList<String>(); 

String file = files.get(0);  //不必做强制类型转换 

files.add(new File(.....)) ;  // 编译错误  

“外乡人，我们 Python 中的变量是不需要声明类型的，不会做编译期类型检查，只有在运行时才会检查这个变量到底是什么类型，能否调用它的方法， 你说，我们要泛型有什么用？” 

吉森大惊，卧槽，这 IO大臣怎么没告诉自己啊， 人家根本就没这个需求！ 

想想我大 Java费了那么大劲儿去实现泛型，没想到在 Python 这里完全无用武之地， 还输出什么文化！ 传什么教！

反射

吉森觉得有点被 IO大臣坑了！ 不过多年的历练只是让他稍微慌乱，他马上稳住神，转移话题： “先生所言极是，晚生还有一个问题，这 Python 能支持反射吗？ ” 

在 Java 王国，人们经常通过反射的方式来获取一个类的属性，方法，然后根据一个字符串的名称来调用某个类的方法。 

比如有个 url :   /user?action=login 

系统根据约定解析它，确定类是 User, 方法是 login 。 然后就可以把User对象创建起来，通过反射调用 login 方法。 

public class User{
    public void login(...){
    ......
    }
}

“哈哈哈，你这个外乡人啊，你知道为什么我们 Python 是动态语言吗？ 我们 Python 的反射功能不知道比你们 Java强到哪里去了！来来来，我给你看个例子。” 

class User:
    def login(self):
        print("this is login")

“现在我打印他所有的方法：”  

methods = [x for x, y in User.__dict__.items() if type(y) == FunctionType]

print(methods)  #输出 ['login']

“接下来我通过反射调用 login 方法, 老夫很久没写代码了，可能不太严谨，你明白意思就行。”

url = "/user?action=login"
#从url解析得到类和action，代码略
clz = "User"  
action = "login"

#根据名称获得User对象和方法
user = globals()[clz]()
func = getattr(user,action) #获取login方法
func() #输出This is login

吉森看到这么寥寥几行代码，就实现了基本的反射， 真是灵活啊，这Python真是不错，他都有点羡慕了。

动态代理

不， 我肩负 IO大臣的重托， 我是来传教的，不能让这老头儿给洗脑了！ 

吉森想起来了一个大杀器：动态代理，这可是 Java 的一个非常基础的技术，可以在运行时实现类和方法的增强，比如在调用业务方法的前后加上事务管理，日志管理等功能，没有动态代理，AOP 就别想了。

吉森说道：“老先生，Python 怎么去实现动态代理啊？”

老头儿微微一笑：“Java Class 有个缺点， 一旦被装入 Java 虚拟机，就没法修改了，想对他做增强，只能修改字节码创建新的类，对老的类做封装，就是代理。但是 Python 是个动态语言，在运行时就可以修改啊，比如我可以动态地给 User 类增加一个新的属性，这一点你的 Java 做不到吧？”

setattr(User,"name",'andy')
print(user.name) #andy

吉森看得目瞪口呆，这真是颠覆了自己从小养成的世界观： 一个类在运行期是不能改变的，更不可能去增加什么属性。

老头儿又接着说：“你看看这个 User 类，和 Proxy 类，每次调用 login 方法的时候，我都可以动态地创建一个新的方法出来，在这个新的方法中，就可以做各种手脚了。”

class User:
    def login(self):
        print('user login')
    def logout(self):
        print('user logout')
        
class Proxy:

    def __init__(self, target):
        self.target = target

    def __getattribute__(self, name):
        target = object.__getattribute__(self, "target")
        attr = object.__getattribute__(target, name)

        if name == 'login'  :
            def newFunc(*args, **kwargs):  
                print ("login start")
                result = attr(*args, **kwargs)
                print( "login end")
                return result
            return newFunc
        else :
            return attr


u = User()
p = Proxy(u)
                        
p.login() #实际上调用的是动态创建的方法
p.logout() #调用的是原来的方法

“你那个 Proxy 中的 __getattribute__ 是什么东西啊？ ” 吉森看到魔法都在这里，不由得发问。

“每当你去调用一个方法(如login/logout)，或者访问一个字段的时候，Python 都会通过 __getattribute__ 先找到这个方法或者字段，然后才是真正的调用。”

“奥，原来如此，你通过 __getattribute__ 做了手脚，如果名称是 login,就创建新的方法，在新的方法中除了调用老方法之外，还输出了日志。”

“不错，孺子可教!”

吉森现在是真心佩服动态语言了，在Java中必须得在运行时通过操纵字节码来增强，字节码啊，那可不是一般人能玩的。这Python居然在源码级别就把功能给增强了！

锦囊妙计

吉森有点怀疑自己此次 Python 王国之行的效果了，这可如何是好？ 怎么回去向 IO大臣复命？ 当初可是立下军令状的！

他突然想起临行前，IO大臣曾经送给自己三个锦囊，嘱咐自己只有到了最危急的时刻才能打开，现在不开，更待何时？

往怀中一摸，就发现锦囊只剩下了两个，丢了一个，这回去估计要杀头， 管不了那么多了， 吉森迅速掏出一个，只见上面写着一段话： GIL  （全局解释锁）， GIL 是 Python 的命门， 这把超级大锁只允许一个线程获得 Python 解释器的控制权， 简单来说，同一时刻，只有一个线程能运行！

没想到老头儿淡淡一笑：“Python 确实有 GIL，可是这程序的瓶颈啊，它不在 CPU， 而在于 IO, 就是用户的输入，数据库的查许，网络的访问， 线程等到有 IO操作的时候，放弃 GIL 这个超级大锁，让别的线程去执行就是了。再说了，你真想利用多核的时候可以用多个进程啊！”

第一个锦囊妙计被轻松化解， 吉森赶紧掏出第二个，上面几个字：“动态一时爽，重构火葬场。”

“哈哈哈，”老头儿狡黠地笑了起来：“这都是不了解情况的外人的误解，听说过 Quora 没有？ 奥，上不了是吧！ 这 Quora 就是 Python 写的，人家那测试用例写得非常充分，重构也不怕！ 所以啊关键是测试用例！”

第二个妙计又被化解， 吉森彻底没辙了。

真相大白

看到吉森的神色变化，老头儿开始表明身份：“实不相瞒，老夫乃是 Python国王的特使，我们的探子早就听说你们 Java 那什么破传教士计划了，你一进入我国，就被盯上了，国王特地派我来，看看能不能说服你，留在我国。”

吉森想想，回去也无法交差，这 Python 似乎还不错，进退两难之际，不妨先妥协，以图将来，于是点点头答应了。

一年以后， IO大臣开始盘点传教士计划，发现回来复命的寥寥无几，尤其是去 Python 王国的吉森， 他怎么一点消息都没有呢？ 是时候再派一个人去了......

--【完】--

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