Java是未來的第一程式語言嗎？

2020 年 4 月 7 日
筆記

一、前言

Java語言長期以來一直霸佔多數熱門程式語言榜單的榜首，可見這是一個備受程式設計師熱捧的程式語言。Java語言具有什麼魅力？想必這都是已經為大多數人們所熟知的了，不值得過多贅述。而Java語言發展至今，面對發展勢頭迅猛又十分簡單易學的python，以及各種層出不窮的高級語言，Java程式設計師的份額已經逐步下降，那它是否還能在未來保持領先的優勢呢？本文就主要從Java語言所不擅長的領域，以及它在自己的領土內受到的對手入手，聊一聊Java語言在未來所面臨的挑戰。

二、Java帝國的今天

2.1 依然霸佔TIOBE熱門程式語言的榜首

這是來自權威開發語言排行榜TIOBE的最新數據（截止到2020年4月），可以看到Java語言依然在語言排行榜霸佔第一的位置！雖然下面Python小老弟近幾年搭上大數據的熱潮，發展實為迅猛，在其他一些排行榜上面甚至超越大哥，但是在TIOBE這樣權威的排行榜上面，Python依舊是小老弟！

2.2 曾經想扼殺Java的微軟宣布加入OpenJDK

這又是一個IT界的真香現場，Sun 公司曾以「歧視使用 Java 軟體」為由起訴微軟。而微軟在2001年推出新版作業系統 Windows XP 時，故意不安裝 Java 軟體，並且推出高仿 Java 的語言 C# 和 .net 框架。在現在，微軟卻宣布加入OpenJDK，擁抱Java技術。微軟的宇宙第一 IDE Visual Studio也開始支援Java開發。

2.3 Oracle發布開源全棧虛擬機GraalVM

這是大名鼎鼎的Oracle公司搞出來的開源產品，從官網「Run Programs Faster Anywhere」這句口號和產品的命名GraalVM就可以看出，GraalVM是升級版的JVM。在GraalVM上面執行Java程式的效率更高（得益於其中的JIT編譯器技術）。最牛逼的地方在於，GraalVM支援多語言應用！在GraalVM裡面，多種不同的語言可以互相傳遞數據，支援Java、Python、Ruby、R、Scala、Kotlin，JavaScript等多種語言。

三、Java帝國受到的挑戰

3.1 後端伺服器開發

J2EE作為Java平台的重要組成部分，現在廣泛應用於Web後台伺服器開發領域，在這個領域，Java擁有很多好朋友，比如Spring框架，Mybatis和Hibernate等，使得開發者可以快速構建Web應用程式。這是Java帝國一塊重要的領土，但也有很多挑戰。下面就是幾個強大的競爭者。

3.1.1 Python 的競爭

Python語言和Java相比，具有下面這些優點：

語法簡單直觀，這意味著開發速度快
第三方庫強大，可以寫複雜的邏輯

當然Python和Java相比執行效率上肯定是更低了，因此主要應用於小型的網站後台，像阿里這樣的大廠就是擁抱Java後台的了。

3.1.2 C++ 的競爭

C++語言和Java相比，具有以下優點：

執行效率高
對記憶體管理自由，而Java由GC來管理

C++適合大型高性能的伺服器開發。騰訊更多的就是使用C++進行開發，這點和阿里不同。當然C++相比Java，學習和開發的難度更高。

3.1.3 node.js 的競爭

node.js的出現大概是前端程式設計師最高興的事情了，因為node.js可以讓他們寫的JavaScript程式碼運行在服務端，這樣就可以使得前端不用學Java也能自己寫後台，擺脫後台爸爸的束縛(誤)。得益於node.js的事件驅動機制，node.js具有很高的並發性能，可以應對大規模的http請求。但也有缺點，因為js只支援單核，因此沒法充分利用伺服器的性能，它不適合CPU密集型應用。

3.1.4 Go 的競爭

Go語言是最近很火的開發語言，適合用於開發高性能分散式系統。這是一個十分強大的競爭對手，被認為是未來的服務端語言。它具有下面這些優點：

學習難度低，容易上手，易於維護
得益於協程，並發性能優越
編譯型語言，執行效率高

3.1.5 小結

可以看到，在後端伺服器開發領域，Java在不同方面受到多種語言的競爭，輕量小型的伺服器，人們可以選擇Python，node.js或者PHP。而大型高性能伺服器，人們可以選擇C++。Go語言就更強大，兼具了比Java更簡單的語法和更高的並發性能，背後又是Google爸爸。因此，在這一領域，Java面臨巨大的競爭壓力。

3.2 Android系統應用開發

Java用於Android應用程式開發已經是很成熟的方案了，目前絕大多數的Android應用都是用Java寫的。很多Android程式設計師也都是學Java過來的。但是隨著新語言不斷推出，和Android應用開發方式的演變，Java慢慢不再是Android開發的首選。比如下面這些語言，就是比較熱門的選擇。

3.2.1 Kotlin 成為 Android 開發的首選語言

在2019年的Google I/O 大會上，Google 官方正式宣布，Kotlin 程式語言現在是 Android 應用程式開發人員的首選語言。Java 佔據 Android 開發絕對統治的時代一去不復返了。Kotlin 可以編譯成Java位元組碼，可以在JVM上面運行，也可以編譯成JavaScript，在沒有JVM的機器上運行。Kotlin語言比Java更安全，更簡潔，隨著Google爸爸推崇，將來的發展前景可期。

3.2.2 Flutter 框架和 Dart 語言

這兩個都是Google最近推出的東西，Flutter是一款用於幫助開發者在iOS和Android兩個平台構建高品質原生應用的全新移動UI框架，Dart是由Google開發的一門全新的電腦程式語言，而Flutter使用Dart語言開發。Fuchsia是Google開發的一款全新的作業系統，Flutter 是 Fuchsia 的開發框架。Flutter編寫的程式碼可以同時生成IOS和Android兩個平台下的應用程式，因此Flutter框架逐漸熱門。

3.2.3 大前端時代下的H5應用

隨著時代發展，現在的前端不再只是寫web網頁，而是逐漸發展為大前端，web，Android，IOS通吃，H5應用的流行就是一個例子，大家應該都發現，手機上開始出現快應用，小程式這些使用前端語言進行開發的app，這些應用使用HTML，JS和CSS進行開發，無需使用Java。相比之下，H5應用輕量級，啟動快，跨平台，用戶體驗方面也逐漸開始接近原生應用的流暢度。因此大有流行的趨勢。

3.2.4 小結

這一小節介紹了Android開發的現狀，Java作為曾經的Android開發第一首選語言，正在面臨諸如Kotlin語言，Flutter和Dart語言等新的開發語言的挑戰，同時，隨著Android應用開發逐漸出現H5應用的趨勢，前端語言也逐漸開始來到Java的地盤。

四、Java不擅長的領域

4.1 前後端分離和JSP的沒落

JSP是一度火爆的技術，Java曾對其寄予厚望，希望通過JSP技術佔領web應用程式領域。然而，隨著網頁開發越來越複雜，用JSP開發網頁變得很麻煩，前端和後端混雜在一起，開發效率很低。因此前後端開始分離，而JSP這種運行於伺服器端的網頁程式也就慢慢退出了舞台。

4.2 C#和.NET搶佔桌面程式地盤

Java曾經也被廣泛用於開發桌面客戶端，其中Swing框架就是一個有名的GUI框架。然而，曾經想要扼殺Java的微軟，開發了C#語言。C#成為Java的競爭對手，C#編寫運行於Windows系統的桌面應用程式上具有優勢，Java寫的桌面應用，雖然可以跨平台到處運行，這對於程式設計師當然是好事，但是對於用戶來說，在Windows上運行個Java程式還得安裝JRE，顯得十分麻煩。而且，Java桌面程式運行起來比C#程式慢。因此，C#和.NET逐漸佔領了桌面應用程式的市場。

4.3 C/C++活躍的嵌入式系統領域

Java曾經是為了嵌入式系統開發而設計的。然而，Java程式設計師並不能直接操作硬體，並且，Java是相對教重的語言，對記憶體等硬體資源不友好，執行效率也相對較低。而在嵌入式系統中，往往只有很少的記憶體空間，卻對運行效率有很高的要求。因此，在嵌入式領域，更多的是C語言和C++甚至是彙編語言的天下。

4.4 小結

這一小節主要針對Java所不擅長的領域來討論。可以看到，Java最為有名的特性「Write once, run anywhere」，也成了它最大的缺陷：在執行效率上做不到卓越。因此，在桌面應用程式和嵌入式系統兩個領域Java不是王者。而隨著時代發展，前後端分離，JSP也被時代所拋棄。

五、總結

綜上所述，相信大家對於Java語言有了更全面的了解，看到了Java背後的芸芸眾生，各種層出不窮的高級語言和新技術，和Java相愛相殺。Java作為現在世界上最熱門的程式語言，依然在各個不同的領域具有重要的地位，Java的強大之處在於，它十分全能，幾乎沒有什麼是Java不能做的，但它並不都是做得最好的，我們也可以看到許許多多的競爭者在不同方面比Java語言更加優越。

但是，我寫這篇文章的目的，不在於比較各個語言的優劣，各種語言都有自己的優點和缺點，我們也不必因為某種語言更好就著急轉語言。總而言之，語言只是工具，各種語言之間，語法的差別都不是特別大，背後的原理也是大同小異，往往只是多了幾個新特性，而語言背後的編程思維才是最重要的。