Clojure 语言的设计

基于 JVM 的决定

Clojure 可以吸引人的很重要一点是它是 JVM 之上的语言，这个决定很是关键。

• 首先，由于根植于 JVM 之上，而且作到了跟 Java 语言的相互调用，它能吸引不少成熟的 Java 开发者。
• 其次，它可使用 Java 社区丰富的开源软件，不须要从头去构建一个社区，你能够看到不少 Clojure 开源代码都是简单地包装 Java
  的开源包，可是经过 Clojure 高度抽象简单的语法提供更便利的使用的方式；
• 第三，因为 JVM 平台自己的高度成熟和优化，clojure 的编译器生成的 byte code 跟 Java 编译器生成的 byte
  code 并没有二致（不彻底是），它的性能和稳定性也能立刻获得保证，这比从头构建一个新平台成本低得多。

构建于 JVM 之上，Clojure 就是一门 严肃 的语言，而非不少人眼中的 LISP 家族中的 玩具 语言，你学习后能够立刻使用而且实践。可是 Clojure 又是 LISP 方言，LISP 的神奇能力它还都保留，这样兼具美学和实用的语言如何让人不爱？我相信不少熟悉 Scheme 之类方言的童鞋，而且有 Java 背景的，都会对 Clojure 有相见恨晚的感受。

设计原则

Clojure 的设计原则能够归纳成 5 个词汇：简单、专一、实用、一致和清晰。这不是我归纳的，而是《The joy of clojure》归纳的。

• 简单 ： 鼓励纯函数，极简的语法（少数 special form），我的也认为 clojure 不能算是多范式的语言（有部分 OO
  特性），为了支持多范式引入的复杂度，咱们在 C++ 和 Scala 身上都看到了。
• 专一 ：前缀运算符不须要去考虑优先级，也没有什么菱形继承的问题，动态类型系统（有利有弊），REPL 提供的探索式编程方法（告别修改 /
  编译 / 运行的死循环，所见即所得）。
• 实用 ：前面提到，构建在 JVM 之上，跟 Java 语言的互操做很是容易。直接调用 Java 方法，不去发明一套新的调用语法，努力规避
  Java 语言中繁琐的地方 (doto, 箭头宏等等）。
• 清晰：纯函数（前面提到），immutable var，immutable 数据结构，STM
  避免锁问题。不可变减小了心智的负担，下降了多线程编程的难度，纯函数也更利于测试和调试。
• 一致 ：语法的一致性：例如 doseq 和 for 宏相似，都支持 destructring, 支持相同的 guard
  语句（when,while）。数据结构的一致性：sequence 抽象之上的各类高阶函数。
• 具体到 STM，我我的认为这个特性在平常编程中，其实你用到的机会很少。在 web 编程里，你的并发模型 Web Container
  已经帮你处理（tomcat,jetty），事务也是数据库帮你处理，几乎找不到场合去使用 STM。这个特性在作一些中间件或者底层
  framework 的时候才可能用到。这个特性的设计上面已经提到，跟 clojure 的设计目标是紧密相关的，跟 immutable
  数据结构也是密不可分，同时它也不是没有代价，事务历史记录和慢事务频繁回滚的代价，有时候你仍是须要退回去使用 Java 那套锁机制，庆幸的是 Clojure 不阻止你去使用，而且提供了相似 locking 这样的宏来方便你使用。

缺陷

Clojure 的设计缺陷不能说是缺陷，这是因为它设计的目标决定的，有得必有失。

• 首先仍是 JVM，基于 JVM 有种种好处，可是 JVM 的启动速度实在悲剧，所以用 Clojure 写一些小的 script
  处理平常事务，显得仍是不够驾轻就熟，这样的工做我仍是用 Ruby，Python 的脚本语言来搞定更便捷。不过目前 Clojure
  有一些其余语言之上的实现，好比 clojure-py、joxa、clojureclr 这些实现应该会比 JVM
  的启动快不少（抱歉，我没测试过）。 不只如此，由于 Clojure 跟 JVM 平台的绑定如此之深，而且为了真正发挥 Clojure
  的威力，你还须要去熟悉 Java 平台的东西，熟悉 Java 语言、类库、内存模型、GC
  优化、多线程和网络编程、开源类库等等。能够这样认为：想成为一个好的 Clojure 程序员，首先须要是一名好的 Java
  程序员。这也必定程度上阻碍了 Clojure 的推广，提升了学习成本。
• 其次，Clojure 的 API 设计上，有时候不符合你的直觉，而是符合 Clojure 的哲学，好比 contains? 函数对
  vector 等数组型集合的调用上。关于这一点，Rich 的回答是 Elegance and familiarity are
  orthogonal.，也就是优雅和熟悉是正交关系的。保持 API 内在的一致性，比直觉的 熟悉 更重要，这是更深刻思考、理性的直觉。
• 第三，弱类型的好处足够多，灵活，减小声明代码，适合探索式编程；一样，坏处也不是没有，没有类型保障，错误可能要等到运行时才能发现，静态代码检查工具也没有办法帮你发现，这就须要你必定程度的测试代码来保证运行时行为。
• 第四，性能上，虽然 clojure 生成的字节码已经很高效，也有 type hint 这样的技术来帮助提高性能，可是会有很多的转型
  (checkcast)、装箱和拆箱（boxing and
  unboxing）以及类型判断分支跳转的多余指令，这在一些性能敏感的应用里可能会暴露出来。尽管我认为大多数网站型的应用瓶颈都会落在 IO
  上。

总之， Clojure 是一门精心设计的、彻底融入做者对编程的思考的、富有生产力的现代编程语言，值得每一个对生产效率、函数式编程、并发编程有兴趣的朋友深刻了解下。