梦想风暴

今天是一个发布的日子，XRuby发布了0.3.1，Ruby Hacking Guide中文版发布了第一部分。

XRuby 0.3.1

相比于前一个版本，XRuby 0.3.1最大的进步在于完成标准库的预编译。预编译意味着什么？标准库代码无需在每次运行时编译，这意味着今后使用XRuby的标准库性能会得到一定的提升。

有一个与编译相关的话题。之前，Jon Tirsen曾经谈到JRuby的一个问题，运行在AppServer中会有占用太多内存。经过分析得知，为了提高程序的并发性，程序运行会启动多个JRuby。每个JRuby解析Ruby脚本都会建立一棵完整的语法树，这就意味着，由于这种解析模式本身的限制，对于同样的内容，内存中需要保存多份相同的语法树，这种做法意味着无谓的耗用了大量的内存。采用编译的做法，则可以很好的避免这个问题。因为在运行时，相同的是字节码，而JVM很好的帮我们解决字节码共享问题，无需耗用大量的内存。

Ruby Hacking Guide中文版第一部分

RHG终于完成了第一次发布。已经发布的第一部分介绍的是Ruby的对象模型。我正是从这个部分开始了解Ruby实现的，进而完成了XRuby的Runtime的重写。所以，我一直觉得这部分是了解Ruby实现非常好的一个起点。

从翻译Ruby Hacking Guide到现在已经超过了一年，从第一次发布消息算起也超过了9个月。相比XRuby，这个项目的进展可以用异常缓慢形容。这是一本日文书，也是一本技术书，而且是一本讲语言实现的书。任何一个点都会增加翻译的难度。几个懂日语的朋友先进行一遍初译，然后，我对再对译稿进行一遍校验，并根据自己的理解修改译稿，这样的过程无疑延长了处理的时间。这是一个业余时间的项目，而我更多的业余时间在XRuby上，没有太多精力投入上面。种种的因素造成了这个项目的一托再托。

目前，我手头已经有了第二部分全部和第三部分几章的初译稿，不过，按照之前的进度来看，这几章的发布可能要等到许久之后了。如果你有兴趣，可以加入到这个项目中来，这样，有助于加快这个项目的进度。

《管窥Ruby——类的变量》写在去年，写成之后便更新了一次，因为最初的描述存在一些偏差。即便如此，jxb8901依然指出了其中的一些不足。最近，dennis-zane再次提出了这个问题。回过头来仔细品味，确实有些地方写得不是很到位，索性把它重新写过。

管窥Ruby——类的变量

变量和方法是面向对象难以割舍的两个重要组成部分。在《管窥Ruby——类的方法》中，我们谈到方法，沿着这条路继续，我们再来看看类中的变量。

开始之前，我们还是要再次回顾RClass的定义：
struct RClass {
    struct RBasic basic;
    struct st_table *iv_tbl;
    struct st_table *m_tbl;
    VALUE super;
};
(ruby.h)

如果你看过《管窥Ruby——类的方法》，了解了方法存储方式，变量的存储方式便也一目了然了，同样的st_table，意味着同样的处理方式。

不得不承认的一点是，在讨论类的方法时，我故意忽略了一个事实：方法分为类的方法和实例的方法两种。如果对其它语言实现有些许了解，我们知道，这两种方法差别仅仅是this（C++或Java的说法），到了底层时，这个差别可以视为无物，可以统一存放。关于这点，有兴趣可以参考一下《深入Java虚拟机》，它的第五章讲解了虚拟机内方法的表现形式。在Ruby中，类的方法和实例的方法并不是存放在一起的，这里定义的实际上是实例方法，而类的方法是定义在类的Singleton类中。

遇到变量时，我们会碰到同样的问题：类的变量和实例变量是无法统一管理的。因为类的变量只有唯一的一份，而实例变量则是每个实例都有一份。所以，RClass存放的并不是真正实例变量。代码是说明问题的最好方式，下面这段代码说明了如何设置实例变量：

VALUE
rb_ivar_set(obj, id, val)
    VALUE obj;
    ID id;
    VALUE val;
{
    if (!OBJ_TAINTED(obj) && rb_safe_level() >= 4)
        rb_raise(rb_eSecurityError, "Insecure: can't modify instance variable");
    if (OBJ_FROZEN(obj)) rb_error_frozen("object");
    switch (TYPE(obj)) {
      case T_OBJECT:
      case T_CLASS:
      case T_MODULE:
          if (!ROBJECT(obj)->iv_tbl) ROBJECT(obj)->iv_tbl = st_init_numtable();
          st_insert(ROBJECT(obj)->iv_tbl, id, val);
          break;
      default:
          generic_ivar_set(obj, id, val);
          break;
    }
    return val;
}，
(variable.c)

抛开前面那些复杂的东西，直接来看switch语句后面的内容。这里存在两种情况，对于存在T_OBJECT、T_CLASS和T_MODULE标记的，变量会写入iv_tbl，而其余的情况则转交 generic_ivar_set处理。iv_tbl是“实例变量表（instance value table）”的缩写，不过，如果当前对象是个类对象，这个“实例”变量实际上就是类变量，所以，这个名字多少有些名不符实。

除此之外，还有一个generic_ivar_set。下面是generic_ivar_set的实现：

static void
generic_ivar_set(obj, id, val)
    VALUE obj;
    ID id;
    VALUE val;
{
    st_table *tbl;

    if (rb_special_const_p(obj)) {
        special_generic_ivar = 1;
    }
    if (!generic_iv_tbl) {
        generic_iv_tbl = st_init_numtable();
    }

    if (!st_lookup(generic_iv_tbl, obj, (st_data_t *)&tbl)) {
        FL_SET(obj, FL_EXIVAR);
        tbl = st_init_numtable();
        st_add_direct(generic_iv_tbl, obj, (st_data_t)tbl);
        st_add_direct(tbl, id, val);
        return;
    }
    st_insert(tbl, id, val);
}
(variable.c)

同样忽略一些非主干的部分，我们看到，这段代码先在一个generic_iv_tbl中进行查找，用作查找键值的是对象实例（obj），而目标同样是一个st_table。得到这个表之后，利用变量名做键值将值插入到表中。我们便不难分析在这种做法中实例变量的存储方式。存在一个全局的实例变量表，走到这里的实例都在其中拥有一席之地，而实例变量存储在实例对应的表中。Ruby通过这样一个二级结构，解决了这些实例变量存储的问题。

了解过基本的做法之后，随之而来的一个问题就是，这些代码都会在什么情况下起作用。

代码已经说得很明白了，只有在有那几个标记的情况下，才会直接调用iv_tbl。T_CLASS和T_MODULE都很好理解，那什么情况下会有T_OBJECT呢？在C Ruby中，在Ruby层次上定义的类，生成的实例都是会标有T_OBJECT（参见《管窥Ruby——Allocator》）。所以，所有由Ruby层次上生成的对象都会走到这里来。

那generic_ivar_set呢？除了那几个标志外的其他部分都会走到这里。除此之外的标志表示什么呢？读一下代码我们便不难发现，几乎就是builtin的几个类，比如数组、字符串、正则表达式等等。那为什么这些builtin类没有一个iv_tbl。对于这些builtin而言，它们真正的实例变量都是以C的形式给出，所以，额外存在一个iv_tbl实际上是一种空间上的浪费。

虽然不是常态，但我们依然可以为这些builtin类添加自己的实例成员。为了保持Ruby的动态特性，这才有了generic_ivar_set的存在。

今天下午，和Darwin聊了一下C++单元测试框架，主要参考对象是CppUnit和CxxTest。

表现形式
因为C++不支持reflection，所以，必须要做一些额外的工作，让框架知道相关内容的存在。CppUnit的做法是用宏进行注册。这种做法要求我们每添加一个测试，就要考虑用相应的宏进行注册，这种做法很繁琐，最大的问题在于由于疏忽而遗漏，这种靠人工保证的东西不可靠。在这点上，CxxTest做得要好一些，有一个专门的脚本做这件事。通过这个脚本扫描这个自己编写的文件，生成一些新的文件，完成这个工作。从代码的表现力和可靠度来说，要好得多。唯一的问题是引入了一个脚本，而且这个脚本一般是由某些动态语言写成的（目前的CxxTest有Perl和Python的脚本），从而引入了对这种语言的依赖。不过，由于C++语言本身的限制，从接口的角度来看，这种做法已经很不错了。

语法
有一种C++的单元测试框架叫TUT，Template Unit Test的缩写。顾名思义，它是用模板完成的（其实，CppUnit和CxxTest都有模板的部分）。随着C++编译器的进步，在大多数情况下，模板都是可以顺利通过编译的。但是，不要忘了，还有一种环境叫嵌入式，那里的编译器基本上还是很原始的，模板并不见得能够顺利的通过编译。

此外，模板还会带来另外一个问题，编译时间的增长，相信有过模板编程经验的人都会对此深有体会。编译时间增长意味着什么？我们接下来讨论。

编译时间
有一种敏捷实践叫做测试驱动开发（Test Driven Development）。测试驱动开发的基础是单元测试。测试驱动开发希望达成的一个目标是快速反馈，所以，站在C++语言的角度，如果执行时间受限于代码本身无法缩短，那么我们希望编译时间尽可能短，这样，才不会把生命都浪费在等待代码编译上。

除了刚才提到的模板问题之外，CppUnit会把所有测试编译生成一个可执行文件，这意味着什么？几乎修改任何一个文件都会造成这个文件的重新生成。随着目标文件的增加，这个过程时间就会增长。相对于修改范围（可能只是某一个文件），还是显得有些长了。为什么Java语言不会存在这种现象？因为Java是动态连接的，所以，Java生成.class就结束了。对应到C++上，这只是完成了目标文件的生成，而在C++我们不得不再进一步生成可执行文件。从道理上，CxxTest可以为不同的测试文件生成不同的可执行文件，不过这么做又少了总体的过程，统计起来又显得心有余力不足了，而且通常不会这么做。

个人而言，对这几个单元测试框架都不是非常了解，如果前面的讨论存在谬误，欢迎有识之士指出。

一年前，yawl将自己用业余时间做了一年的项目开源了，这就是XRuby。
XRuby project is now hosted on Google Code
有人愿意做Ruby Compiler么？

我就是那时加入XRuby的，依然记得最初见到这个项目时的兴奋，转眼，一年过去了。从2007年1月29日0.1.0发布至今，我们一共发布了7个版本。XRuby正逐渐变得越来越有样子：代码越来越干净，功能越来越强大。

XRuby是我第一次真正全身心投入参与的一个开源项目：常常为自己漂亮的解决了一个问题而自豪，也时常为解决方案不够优雅而寝食难安。依然记得有几次，为了实现一个功能而熬夜；也有本来已经躺在床上，却难以抑制兴奋爬起来继续编码。这一年里，XRuby在成长，我也随着这个项目在成长，对Ruby语言的实现理解越来越深，从最开始的照搬C实现，到现在逐渐有了一些自己的想法在里面。在与大家合作的过程中，从其它人身上学到了许多足以让我受用终身的东西，尤其是yawl。相信其他深入参与XRuby的人与我有着类似的经历和感受吧！

其实，在这一年里，我也并非始终如一的对XRuby付出着。从项目最初开源到发布0.1.0之间有大约4个多月时间，完成了那个新runtime之后，很长一段时间，我并没有写太多代码。那段时间，应该是我参与XRuby过程，感觉最为黑暗的一段时间，因为确实看不到这个项目的方向，没有版本发布，漫无边际的代码等待着编写，而我写的新runtime又很难集成到XRuby里面。这个状态一直持续到0.1.0的发布，我似乎一下子看到了光明，尽管XRuby看起来那么不成熟，但我们的努力终于得到了一丝回报，于是，我兴奋的写下了《XRuby发布了！》 。

在我找回动力之后，XRuby也逐渐开始得到了越来越多的关注，项目成员也逐渐增多，XRuby也逐渐步入开发的正轨。每隔一个多月，我们就会发布新版本，每次新版本的发布，都增强着我们对XRuby的信心。XRuby的成员也通过各种途径向大家介绍着XRuby，也有人开始讨论XRuby。

做开源，最艰难的是什么？技术吗？似乎是，尤其像XRuby，仅仅一个“编译器”的名头，就足以让许多人望而却步了。其实不然，技术这东西，只有不愿意学的，少有难以学会的。参与XRuby并不需要一开始就掌握复杂的编译器技术，因为XRuby包括了许多部分，编译器只是其中的一个部分。时至今日，XRuby中的某些部分对我来说，依然是陌生的，但这并不影响我为XRuby编写代码。从个人的经历来看，builtin是一个很好的入手点，而那里并不多数情况下并不需要了解编译器，甚至几乎不需要了解Ruby内部实现。

在我看来，最难的是坚持。用业余时间，无偿为一个项目付出着。回报？除了知识和技能上的提升，其他都是不可预期的。在这种情况下，坚持着实是一件困难的事情。其实大家可以很清楚的看出来，这个世界上，开源项目不计其数，但真正能让人知道的少之又少，许多开源项目在开始后没多长时间便死去了。在国内论坛中，很多开源项目的发起者都在抱怨，开源环境很差，没有人参与他们的项目。当然，这其中也有项目本身吸引力的因素。其实，做开源是需要一些理想主义的，这样，才能在一条未知的路上前行。XRuby中也存在类似的问题，许多参与者一开始总是兴致勃勃的要求加入，好一些的，贡献了一些代码之后，便很长时间没有声音，有的则在加入之后，一行代码都没有写，便无声无息了。从加入开始一直比较稳定的贡献代码的人，屈指可数。不过，从另一个角度，这也说明了，当一个开源项目具备了一定的生命力之后，并不会因为某个人的不作为而死去。

不管一路上有多少阳光和风雨，XRuby走过了它的第一个生日，步入了第二个年头，大家已经开始尝试着进行Rails的支持，我们会努力让它走得更好。在班加罗尔讲XRuby时，有人问过我，现在XRuby面临的主要问题是什么，我说，我们没有足够的资源。其实，现在可以看到的很多问题对我们来说，并不是非常困难，但却需要投入大量时间来完成。这也是我们始终如一的欢迎有兴趣的人加入我们的原因。如果你愿意和XRuby一起成长，欢迎加入我们！