技术

对容器云平台的理解 Prometheus 源码分析 并发的成本 基础设施优化 hashicorp raft源码学习 docker 架构 mosn细节 与微服务框架整合 Java动态代理 编程范式 并发通信模型 《网络是怎样连接的》笔记 go细节 codereview mat使用 jvm 线程实现 go打包机制 go interface及反射 如何学习Kubernetes 《编译原理之美》笔记——后端部分 《编译原理之美》笔记——前端部分 Pilot MCP协议分析 go gc 内存管理玩法汇总 软件机制 istio流量管理 Pilot源码分析 golang io 学习Spring mosn源码浅析 MOSN简介 《datacenter as a computer》笔记 学习JVM Tomcat源码分析 Linux可观测性 MVCC 学习存储 学计算 Gotty源码分析 kubernetes operator kaggle泰坦尼克问题实践 kubernetes自动扩容缩容 神经网络模型优化 直觉上理解机器学习 knative入门 如何学习机器学习 神经网络系列笔记 TIDB源码分析 《阿里巴巴云原生实践15讲》笔记 Alibaba Java诊断工具Arthas TIDB存储——TIKV 《Apache Kafka源码分析》——简介 netty中的线程池 guava cache 源码分析 Springboot 启动过程分析 Spring 创建Bean的年代变迁 Linux内存管理 自定义CNI IPAM 扩展Kubernetes 副本一致性 spring redis 源码分析 kafka实践 spring kafka 源码分析 Linux进程调度 让kafka支持优先级队列 Codis源码分析 Redis源码分析 C语言学习 《趣谈Linux操作系统》笔记 docker和k8s安全机制 jvm crash分析 Kubernetes监控 Kubernetes 控制器模型 Prometheus 学习 容器日志采集 容器狂占cpu怎么办? Kubernetes资源调度——scheduler 时序性数据库介绍及对比 influxdb入门 maven的基本概念 《Apache Kafka源码分析》——server Kubernetes objects之编排对象 源码分析体会 《数据结构与算法之美》——算法新解 Kubernetes源码分析——controller mananger Kubernetes源码分析——apiserver Kubernetes源码分析——kubelet Kubernetes介绍 ansible学习 Kubernetes源码分析——从kubectl开始 jib源码分析之Step实现 kubernetes实践 jib源码分析之细节 线程排队 跨主机容器通信 jib源码分析及应用 为容器选择一个合适的entrypoint kubernetes yaml配置 《持续交付36讲》笔记 mybatis学习 程序猿应该知道的 无锁数据结构和算法 CNI 为什么很多业务程序猿觉得数据结构和算法没用? 串一串一致性协议 当我在说PaaS时,我在说什么 《数据结构与算法之美》——数据结构笔记 PouchContainer技术分享体会 harbor学习 用groovy 来动态化你的代码 《深入剖析kubernetes》笔记 精简代码的利器——lombok 学习 编程语言的动态性 rxjava3——背压 rxjava2——线程切换 spring cloud 初识 《深入拆解java 虚拟机》笔记 《how tomcat works》笔记 hystrix 学习 rxjava1——概念 Redis 学习 TIDB 学习 分布式计算系统的那些套路 Storm 学习 AQS1——论文学习 Unsafe Spark Stream 学习 linux vfs轮廓 mysql 批量操作优化 《自己动手写docker》笔记 java8 实践 中本聪比特币白皮书 细读 区块链泛谈 比特币 大杂烩 总纲——如何学习分布式系统 hbase 泛谈 forkjoin 泛谈 看不见摸不着的cdn是啥 《jdk8 in action》笔记 程序猿视角看网络 bgp初识 calico学习 AQS2——粗略的代码分析 我们能用反射做什么 web 跨域问题 《clean code》笔记 硬件对软件设计的影响 《Elasticsearch权威指南》笔记 mockito简介及源码分析 2017软件开发小结—— 从做功能到做系统 《Apache Kafka源码分析》——clients dns隐藏的一个坑 《mysql技术内幕》笔记2 《mysql技术内幕》笔记1 log4j学习 为什么netty比较难懂? 回溯法 apollo client源码分析及看待面向对象设计 学习并发 docker 环境(主要运行java项目)常见问题 Scala的一些梗 OpenTSDB 入门 spring事务小结 事务一致性 javascript应用在哪里 《netty in action》读书笔记 netty对http2协议的解析 ssl证书是什么东西 http那些事 苹果APNs推送框架pushy apple 推送那些事儿 编写java框架的几大利器 java内存模型 java exception Linux IO学习 network channel network byte buffer 测试环境docker化实践 netty(七)netty在框架中的使用套路 Nginx简单使用 《Linux内核设计的艺术》小结 Go并发机制及语言层工具 Macvlan Linux网络源代码学习——数据包的发送与接收 《docker源码分析》小结 docker中涉及到的一些linux知识 hystrix学习 Linux网络源代码学习——整体介绍 zookeeper三重奏 数据库的一些知识 Spark 泛谈 链式处理的那些套路 netty(六)netty回顾 Thrift基本原理与实践(二) Thrift基本原理与实践(一) 回调 异步执行抽象——Executor与Future Docker0.1.0源码分析 java gc Jedis源码分析 Redis概述 机器学习泛谈 Linux网络命令操作 JTA与TCC 换个角度看待设计模式 Scala初识 向Hadoop学习NIO的使用 以新的角度看数据结构 并发控制相关的硬件与内核支持 systemd 简介 异构数据库表在线同步 quartz 源码分析 基于docker搭建测试环境(二) spring aop 实现原理简述 自己动手写spring(八) 支持AOP 自己动手写spring(七) 类结构设计调整 分析log日志 自己动手写spring(六) 支持FactoryBean 自己动手写spring(九) 总结 自己动手写spring(五) bean的生命周期管理 自己动手写spring(四) 整合xml与注解方式 自己动手写spring(三) 支持注解方式 自己动手写spring(二) 创建一个bean工厂 自己动手写spring(一) 使用digester varnish 简单使用 关于docker image的那点事儿 基于docker搭建测试环境 分布式配置系统 JVM内存与执行 git spring rmi和thrift maven/ant/gradle使用 再看tcp 缓存系统 java nio的多线程扩展 《Concurrency Models》笔记 回头看Spring IOC IntelliJ IDEA使用 Java泛型 vagrant 使用 Go常用的一些库 Python初学 Goroutine 调度模型 虚拟网络 《程序员的自我修养》小结 VPN(Virtual Private Network) Kubernetes存储 Kubernetes 其它特性 访问Kubernetes上的Service Kubernetes副本管理 Kubernetes pod 组件 使用etcd + confd + nginx做动态负载均衡 如何通过fleet unit files 来构建灵活的服务 CoreOS 安装 CoreOS 使用 Go学习 JVM类加载 硬币和扑克牌问题 LRU实现 virtualbox 使用 ThreadLocal小结 docker快速入门

标签


元编程

2020年02月17日

简介

谈元编程与表达能力

从文中,笔者收获了对运行时的一个理解:当相应的行为在当前对象上没有被找到时,运行时会提供一个改变当前对象行为的入口。从这个视角看,Spring 也可以认为是 java 的一个runtime,通过ApplicationContext 获取的bean 拥有 bean代码本身看不到的能力。

元编程

当我们刚刚开始学习和了解编程这门手艺或者说技巧时,一切的知识与概念看起来都非常有趣,随着学习的深入和对语言的逐渐了解,我们可能会发现原来看起来无所不能的编程语言成为了我们的限制,我们只能一遍一遍地写重复的代码来解决本可以轻松搞定的问题。

元编程(Metaprogramming)是计算机编程中一个非常重要、有趣的概念,维基百科 上将元编程描述成一种计算机程序可以将代码看待成数据的能力。

Metaprogramming is a programming technique in which computer programs have the ability to treat programs as their data.

如果能够将代码看做数据,那么代码就可以像数据一样在运行时被修改、更新和替换(你学过编译原理就知道,在 CPU 眼里,程序本来就是数据。先把文本形式的代码变成 Token,再变成 AST,然后是 IR,最后是汇编代码和机器代码。);元编程赋予了编程语言更加强大的表达能力,通过编译期间的展开生成代码或者允许程序在运行时改变自身的行为。归根结底就是一种使用代码生成代码的思想,消灭重复的代码,极大地增强编程语言的表达能力。

编译期间元编程

宏和模板

宏是很多编程语言具有的特性之一,它是一个将输入的字符串映射成其他字符串的过程,这个映射的过程也被我们称作宏展开。

  1. 基本文本替换的宏

     #define plus(a, b) a + b
     #define BUFFER_SIZE 1024
     char *foo = (char *)malloc(BUFFER_SIZE);
     char *foo = (char *)malloc(1024);
     int main(int argc, const char * argv[]) {
         printf("%d", plus(1, 2));       // => 3
         return 0;
     }
    
  2. 基于语法树和语法元素的宏

     macro_rules! foo {
         (x => $e:expr) => (println!("mode X: {}", $e));
         (y => $e:expr) => (println!("mode Y: {}", $e));
     }
     fn main() {
         foo!(y => 3); // => mode Y: 3
     }
    

运行期间元编程

运行时/runtime,当相应的行为在当前对象上没有被找到时,运行时会提供一个改变当前对象行为的入口,在篇文章中提到的运行时不是广义上的运行时系统,它特指面向对象语言在方法决议的过程中为外界提供的入口,让工程师提供的代码也能参与到当前的方法决议和信息发送的过程。

Ruby 提供了一些在运行期间能够改变自身行为的入口和 API 可以帮助我们快速为当前的类添加方法或者实例变量。,当我们调用 Dog 实例的一个方法时,Ruby 会先找到当前对象的类,然后在由 superclass 构成的链上查找并调用相应的方法,这是 OOP 中非常常见的,向右再向上的方法查找过程。如果方法在整个继承链上都完全不存在时,就会调用 #method_missing 方法,并传入与这次方法调用有关的参数。 也就是说:我们可以在method_missing 中为 Dog 添加一个方法。

其它

Java 的泛型就是在编译期间实现的,它的泛型其实是伪泛型,在编译期间所有的泛型就会被编译器擦除(type erasure),生成的 Java 字节码是不包含任何的泛型信息的,但是 C# 对于泛型就有着不同的实现了,它的泛型类型在运行时进行替换,为实例化的对象保留了泛型的类型信息。

Java 的注解需要在编译期被解析出来。在 Java 编译器中,注解被看作是符号的元数据,编译器可以在三个时机使用这些注解:一是在编译时,二是在类加载时,三是在类运行时。对于后两者,编译器需要做的工作比较简单,把注解内容解析出来,放到 class 文件中。而有些注解是要在编译期就处理的,这些注解最后就没必要保存到 class 文件。那在编译阶段会利用注解做什么呢?最主要的用法,是根据注解动态生成程序,并且也被编译器编译。