python的各種實(shí)現(xiàn)有何優(yōu)劣

當(dāng)談到Python時(shí)，一般指的是CPython。但Python實(shí)際上是一門語(yǔ)言規(guī)范，只是定義了Python這門語(yǔ)言應(yīng)該具備哪些語(yǔ)言要素，應(yīng)當(dāng)能完成什么樣的任務(wù)。這種語(yǔ)言規(guī)范可以用不同的方式實(shí)現(xiàn)，可以用C實(shí)現(xiàn)，也可以用C++、Java、C#、JavaScript，甚至使用Python自己實(shí)現(xiàn)。這篇文章就是簡(jiǎn)要介紹并比較不同的Python實(shí)現(xiàn)，并且今后還會(huì)不斷的擴(kuò)充。

CPython

CPython是標(biāo)準(zhǔn)Python，也是其他Python編譯器的參考實(shí)現(xiàn)。通常提到“Python”一詞，都是指CPython。CPython由C編寫(xiě)，將Python源碼編譯成CPython字節(jié)碼，由虛擬機(jī)解釋執(zhí)行。沒(méi)有用到JIT等技術(shù)，垃圾回收方面采用的是引用計(jì)數(shù)。

所以當(dāng)有人問(wèn)道Python是解釋執(zhí)行還是編譯執(zhí)行，可以這樣回答：Python（CPython）將Python源碼編譯成CPython字節(jié)碼，再由虛擬機(jī)解釋執(zhí)行這些字節(jié)碼。

如果需要廣泛用到C編寫(xiě)的第三方擴(kuò)展，或讓大多數(shù)用戶都能直接使用你的Python代碼，那么還是使用CPython吧。

Jython

Jython在JVM上實(shí)現(xiàn)的Python，由Java編寫(xiě)。Jython將Python源碼編譯成JVM字節(jié)碼，由JVM執(zhí)行對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼。因此能很好的與JVM集成，比如利用JVM的垃圾回收和JIT，直接導(dǎo)入并調(diào)用JVM上其他語(yǔ)言編寫(xiě)的庫(kù)和函數(shù)。

對(duì)于想在JVM上使用Python簡(jiǎn)化工作流程，或者出于某些原因需要在Python語(yǔ)言中使用Java的相關(guān)代碼，同時(shí)無(wú)需用到太多CPython擴(kuò)展的用戶來(lái)說(shuō)，極力推薦Jython。

IronPython

IronPython與Jython類似，所不同的是IronPython在CLR上實(shí)現(xiàn)了Python，即面向.NET平臺(tái)，由C#編寫(xiě)。IronPython將源碼編譯成TODO CLR，同樣能很好的與.NET平臺(tái)集成。即與Jython相同，可以利用.NET框架的JIT、垃圾回收等功能，能導(dǎo)入并調(diào)用.NET上其他語(yǔ)言編寫(xiě)的庫(kù)和函數(shù)。IronPython默認(rèn)使用Unicode字符串。

另外，Python Tools for Visual Studio可以將CPython和IronPython無(wú)縫集成進(jìn)VS中。如果僅需要在Windows上開(kāi)發(fā)較大的Python項(xiàng)目。條件允許的情況下，IronPython是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

PyPy

這里說(shuō)的PyPy是指使用RPython實(shí)現(xiàn)，利用Tracing JIT技術(shù)實(shí)現(xiàn)的Python，而不是RPython工具鏈。PyPy可以選擇多種垃圾回收方式，如標(biāo)記清除、標(biāo)記壓縮、分代等。

想對(duì)于CPython，PyPy的性能提升非常明顯，但對(duì)第三方模塊的支持真心是弱爆了。比如無(wú)法很好的支持使用CPython的C API編寫(xiě)的擴(kuò)展，完全不支持使用SWIG、SIP等工具編寫(xiě)的擴(kuò)展。就連NumPy，也要在編譯器的層面上從頭實(shí)現(xiàn)。即使實(shí)現(xiàn)了，也只能在Python層面中使用，無(wú)法供其他第三方模塊在非Python環(huán)境中使用。關(guān)于PyPy，后續(xù)會(huì)嘗試用一篇完整的文章來(lái)介紹。不過(guò)我的這一篇文章中對(duì)PyPy和下面的Pyston有更詳細(xì)的描述。

Pyston

Pyston由Dropbox開(kāi)發(fā)，使用C++11編寫(xiě)，采用Method-at-a-time-JIT和Mark Sweep——Stop the World的GC技術(shù)。Pyston使用類似JavaScript V8那樣的多層編譯，其中也用到了LLVM來(lái)優(yōu)化代碼。Pyston正在發(fā)展中，還不成熟。但其前景是非常值得看好的（如果沒(méi)像Google的Unladen Swallow那樣死掉的話。話說(shuō)，Google的東西現(xiàn)在是越來(lái)越不敢用了，不是他們的東西不好，是怕用著用著，他們就關(guān)掉了）。

總結(jié)

這里介紹了主要（其實(shí)是我接觸過(guò)的，^_^）的幾款Python實(shí)現(xiàn)，這幾款Python實(shí)現(xiàn)可以滿足大部分需要。而略過(guò)了幾款，如Cython、Brython、RubyPython等。其實(shí)Cython還是挺有用的，不過(guò)現(xiàn)在接觸的不多，不敢多寫(xiě)，看后面能不能抽時(shí)間補(bǔ)上。而B(niǎo)rython、RubyPython，個(gè)人感覺(jué)完全可以用JS或Ruby，沒(méi)必要在一種動(dòng)態(tài)語(yǔ)言的環(huán)境中再使用另一種動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。