Lars bak

news2024/9/21 7:59:55

（1）先从smalltalk说起

上回书《阿伦凯(Alan Kay)》咱们说到世界上第一个基于语言虚拟机的编程语言Smalltalk，以及它的创造者：Alan kay。今天我再沿着语言虚拟机这条路，再走向系统虚拟机《虚拟机：IBM-S/360-OS/2》，最后走向今天我们要讲的容器技术，而我仍然是通过一个神人来串起这些事，这个人就是：Lars bak。

这位神人和Alan Kay一样同样出身于施乐实验室。Alan虽然创造了Smalltalk和语言虚拟机，但是由于当时计算机的性能太差无法高性能地跑语言虚拟机，所以Smalltalk只能待在实验室里玩而无法大规模普及给工商业界。我想了想我在1999年学习Java的时候都觉得java虚拟机很慢，记得我也是在2004年之后Java虚拟机才感觉快起来，所以对于80年代编程语言用虚拟机技术那更是痴心妄想。所以说Alan Kay的主要贡献不在于Smalltalk和语言虚拟机，而是GUI-MVC-面向对象。

我上回书说到：

C++是借鉴的面向对象编程语言鼻祖Simula，而不是Smalltalk。我想根源可能是C++作者觉得欣赏面向对象思想而不欣赏语言虚拟机，毕竟C语言以高性能而著称。

而苹果的Object C则是借鉴了SmallTalk。我一开始不明白这个关联，而且我过去看见苹果公司搞LLVM也不是很明白。现在，Ojbect C-Smalltalk-LLVM，这么一串联，我就对上了。你对上了没有？你是否明白苹果做LLVM的用意？

其实一个语言虚拟机分为好几层：

  • 编程语言层

  • 前向编译器：其实含检查器-优化器-编译器-链接器四大部分。这个前向编译器就是把源代码编译成中间字节码

  • 中间字节码-虚拟指令集层

  • 后向编译器：比如编译成机器能识别的二进制代码，或者目标代码（如JS代码）

  • 执行虚拟机：其实就是和一台虚拟的计算机一样，搞核心的应用程序加载-执行、计算（线程-并发-锁）、内存（内存分配-回收）

至于其他如文件系统、内存-文件交换都交给操作系统，还有IO驱动控制也都交给操作系统。

所以大家看，搞编程语言-编译器-语言虚拟机-操作系统的人，都是知识共享的。所以微软一个搞个人电脑上的BASIC解释器的公司也后来搞了操作系统。

（2）JVM

言归正传，咱们还是回来说咱们的大神Lars bak。

这位大神接手了Smalltalk，一直有个梦想就是把这门编程语言推广给工商业界，所以他树立了一个目标：让Smalltalk的运行速度达到C语言的75%性能。

所以他一阵魔改：在编程语言级别-前向编译器级别-后向编译器级别-执行虚拟机级别到处修改，改来改去就改出一个东西：StrongTalk。所以我想了想Java、Scala、Kotlin，不也是殊途同归么？

我为啥这里说起Java呢？嗯，大家都知道，Java搞JVM其实就是借鉴的是Smalltalk语言虚拟机的思路，是为了统一屏蔽硬件差异巨大的日本家电的。但是Sun公司的人搞操作系统拿手（Unix-Solaris），搞编程语言-虚拟机还不擅长。所以Java虚拟机在1997年的时候还是解释型的，就如同我们早年玩的Dbase、VBasic、JavaScript一样，那当然性能慢啊。

咋办？还得找鼻祖，谁发明的就找谁。于是，Sun公司就把大神Lars bak给并购过来了。这就是后来Sun公司官方的JVM：Hotspot JIT即时编译器。

这位大神先搞定了java最大的性能问题后也没闲着，就在Sun公司负责了J2ME的规范设计。要知道J2ME可是Java发源的初心，也是最最苛刻的硬件条件，能把慢如牛的java在最小的硬件资源上高性能地运转起来，那就把Java的初心实现了。于是，lars就开始搞J2ME CLDC。CLDC指的是Connected Limited Device Configuration，有限连接设备配置，此版本主要针对电池小、尺寸小、硬件资源有限的设备。如移动手机。

而J2ME CLDC版本中包含的语言虚拟机，就是大家过去听说过的KVM。这就是大神的杰作。想想当年在iPhone和安卓之前，多少游戏是用KVM写的啊。不过想想大神连续搞了这么多次语言虚拟机也就理解了，大神算是把虚拟机都玩透了。

（3）V8

大神搞完J2ME和KVM之后，了然无趣，就飘然而去去了谷歌。去了谷歌就一鸣惊人，Chrome浏览器横空出世，以闪电性能立马席卷IE的市场。Chrome为啥这么快？就是因为大神搞了一个JS执行引擎：V8。

咱们刚才说，JavaScript是解释型的，在浏览器中内置了一个JS解释器，所以肯定性能慢啊。但是你想让广大程序员把解释型JavaScript换成编译型JavaScript这比较难。这就是习惯的力量。大神当时还不敢动众人的奶酪。所以大神想了想：不能在编程语言-编译器级别搞事，那我就在再往下层级搞事。大神当年魔改Smalltalk的劲头又出来了。

大神搞了一个V8语言虚拟机，其实原理就是：浏览器把JS代码从服务器端下载下来后，就进入了大神的视野。大神把JS源代码当Java源代码看待，搞检查器-优化器-前向编译为字节码-后向编译为机器码-语言虚拟机来加载执行。也就是说，你看到的是JS源代码，其实内部执行的是二进制代码。别看大神多了这么多环节步骤，但我们一点都不感觉到慢，可想大神在搞编译器-语言虚拟机方面的工程功力。

2004年，ADSL网速加快，Web2.0风潮兴起，AJAX带来了丝滑般的数据刷新的体验。Adobe的心痒痒了。同样为三大插件技术：Flash、Applet、ActiveX，最先退场的是Applet（Java走上了Servlet-JSP道路），ActiveX不甘心走上Silverlight道路，Flash走上Flex RIA道路。谷歌也不甘心啊，就搞了一套GWT，也是RIA 富网页应用，但是谷歌没有搞插件模式，而是用Java开发网页富UI，然后提供编译器把Java源代码编译成Javascript代码。嘿嘿嘿，我们老看见把源代码编译成二进制，很少看见把源代码编译成另一种编程语言的源代码，谷歌也是真绝了。

但我个人也理解谷歌的做法。毕竟谷歌的渲染引擎一开始用的是Opera的Presto渲染引擎，后来换成了苹果公司Safari浏览器用的Webkit WebCore渲染引擎，后来苹果公司把Webkit引擎换成Webkit2引擎，谷歌又把Webkit2魔改成Blink渲染引擎。而苹果公司Safari浏览器的渲染引擎Webkit其实是来自大名鼎鼎的Unix GUI桌面团队KDE在互联网时代的作品：KHTML技术，就是希望把网页UI搞的和本地GUI一样。

但谷歌把Java源代码经过检查器-优化器-编译器翻译成JavaScript源代码，交给浏览器V8 JS引擎，V8再接力把JS搞检查器-优化器-前向编译为字节码-后向编译为机器码。

所以我也想明白了谷歌为啥在搞安卓的时候要放屁脱裤子，先把安卓代码编译成Java字节码，再把Java字节码编译成自己的dex字节码，然后把dex字节码交给自己魔改的语言虚拟机DavlikVM去执行，而且从安卓5.0版本开始把JIT编译换成AOT前置编译成二进制。你能想明白谷歌为啥要脱裤子放屁多加一层的意义了吗？嘿嘿嘿，这个问题留给你，我先不告诉你答案。

我不知道GWT是不是有Lars大神参与，但是这思路和大神的思路很像啊。当然大神不甘心在编程开源框架-编译器-语言虚拟机层级搞事。要想把事情搞彻底就要在编程语言层级动手，这空缺的一环必须补上。

大神们都是说要有光，于是光就有了。所以Dart开发语言就在2010年发布了。这自然是大神Lars的作品了。这不再是Java强类型语言翻译成JavaScript弱类型语言，而是魔改JavaScript成强类型语言。终于，JavaScript在开发阶段就需要有编译器，不过自然是编译成中间字节码啊，再交给Chrome浏览器中的V8语言虚拟机去执行。

所以大家才会看到V8从套壳Chrome中能够独立出来，成为NodeJS执行环境，可以部署到服务器端，用NodeJS编程语言（类JavaScript）来编写业务逻辑代码。我记得我在windows时代就是用Delphi既开发客户层UI又开发中间层业务逻辑，一门语言打天下。现在程序员需要JavaScript+Java两门编程语言才能举事。

想了想谷歌作为Web时代的大佬也是真能折腾，几乎把Web各层都折腾了个遍：

  • GWT UI组件-编译器-字节码、Flutter UI组件、安卓UI组件

  • AngularJS MVVM编程框架

  • WebGPU渲染技术标准

  • Dart编程语言-编译器-字节码、Kotlin编程语言-编译器-字节码

  • Chrome浏览器-V8执行引擎-JS语言虚拟机、DavlikVM语言虚拟机

  • HTTP/2传输技术、gRPC-Protobuf调用技术

顺便说一声，Flutter UI组件就是采用大神发明的Dart编程语言开发的。

（4）万物互联

大家都知道，网景当年是浏览器的老大啊，被微软IE免费捆绑windows给干死了。2003年，网景公司解散，随即，Mozilla基金会成立。而Firefox就是Mozilla基金会出品的开源浏览器。也就是说：Mozilla就相当于网景，Firefox就相当于网景浏览器。

Firefox浏览器由几大部分构成：

  • 渲染引擎：Gecko

  • JS前向编译器：Rhino，可以把JS源代码编译成Java字节码

  • 代码优化器：IonMonkey

  • 后向编译器：OdinMonkey，把asmJS字节码编译成二进制

  • 语言虚拟机：JaegerMonkey

你看这思路，这不就是大神搞V8的思路么？

现在这项技术统称为WebAssembly，像V8语言虚拟机技术一样被从浏览器中剥离出来，现在被另外用于边缘云的容器技术，比服务器端运行的Docker容器技术更快更小。你看，一项技术本来是用来解决JS安全和JS性能的，现在却被解决容器安全和容器性能去了。作者如果知道现在，不知道是该哭还是该笑。

Docker联合创始人Solomon Hykes在一条Twitter里表示，如果 Wasm + WASI 在 2008年就存在了，就没有必要创建 Docker了。

其实Docker容器是个包装，思路很巧妙，借助的主要是谷歌在2007年提交给Linux内核的一个修改：Cgroups。嘿嘿嘿，你看做芯片的Intel在芯片级支持虚拟机技术，你看做操作系统的Linux在操作系统内核级支持多用户资源配额，你看做系统虚拟机的VMWare在系统虚拟机级做多用户资源配额，而Docker既吸收了多用户资源配额的思想又吸收了JAR统一打包的思想。大家都在自己擅长的领域各显身手。

你说谷歌领导的这套WASM+K8S+Servless+服务网格发展的风风火火，那大神去哪里了？。

大神现在成立了一个创业公司作为联合创始人和首席科学家，搞ToitWare，物联网平台：

  • Toit编程语言-字节码虚拟指令集

  • 检查器-优化器-编译器

  • 语言虚拟机

仿佛我们又回到了大佬折腾J2ME-CLDC-KVM的好时光。

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