Haskell，Scala，Clojure，高性能模式匹配和并发的选择[关闭]

Question

在阅读了很多关于 FP 在并发执行和性能方面的优势的博客和帖子后，我最近开始研究 FP。我对 FP 的需求很大程度上受到我正在开发的应用程序的影响，我的应用程序是一个基于状态的数据注入器，它可以插入另一个时间非常关键的子系统（接近每秒 200 万个事务）。我有几个这样的子系统需要测试。 我正在认真考虑使用 FP 的并行性并希望采用正确的方法，SO 上的许多帖子都谈到了 Scala、Haskell 和 Clojure wrt 语言结构、库和 JVM 支持的优缺点。从语言的角度来看，我可以学习任何语言，只要它能帮助我取得成果。

某些帖子偏爱 Haskell 的模式匹配和语言简单性，基于 JVM 的 FP 语言在使用现有 java 库方面具有很大优势。 JaneStreet 是 OCAML 的忠实支持者，但我真的不确定 OCAML 的开发者支持和帮助论坛。

如果有人处理过如此大的数据，请分享您的经验。

Answer 1

你想要快速还是简单？

如果你想要快速，你应该使用 C++，即使你使用 FP 原则来帮助正确。由于时间至关重要，因此对软（和硬，如果需要）实时编程的支持将很重要。您可以准确地决定如何以及何时有时间恢复记忆，并且只在该任务上花费尽可能多的时间。

您所说的三种语言都是~2-3x slower than near-optimally hand-tuned C++ tends to be，然后仅在以相当传统的命令方式使用时。它们都使用垃圾回收，这将在您的事务中引入不受控制的随机延迟。

现在，也就是说，使用 C++ 以防弹的方式运行它是一项大量的工作。应用 FP 原则需要相当多的样板文件（即使在 C++11 中），并且大多数库默认情况下是可变的。 （编辑：Rust 正在成为一个不错的选择，但足够详细地描述 Rust 超出了这个答案的范围。）

也许您没有时间并且有能力缩减其他规格。例如，如果不是 时间 而是 吞吐量 至关重要，那么您可能想要 Scala 而不是 Clojure（参见 Computer Languages Benchmark Game，其中在撰写本文时，Scala 赢得了所有基准测试并且几乎在所有情况下都具有较小的代码大小（编辑：CLBG 在这方面不再有帮助，尽管您可能会在 Web 档案中找到支持这些陈述的档案） );应该选择 OCaml 和 Haskell 有其他原因（类似的基准分数，但它们具有不同的语法和互操作性等）。

就哪个系统的并发支持最好而言，Haskell、Clojure 和 Scala 都还不错，而 OCaml 则有点欠缺。

这几乎将范围缩小到 Haskell 和 Scala。您需要使用 Java 库吗？斯卡拉。您需要使用 C 库吗？可能是哈斯克尔。你都不需要吗？然后，您可以根据自己喜欢的风格进行选择，而不必过分担心选择错误的风格会让您的生活变得更加艰难。

Answer 2

我使用 Clojure 完成了这项工作，事实证明它非常有效，原因如下：

• 就库而言，在 JVM 上是一个巨大的优势。出于我的目的，这有效地排除了 Haskell 和 Ocaml，因为我们需要轻松访问 Java 生态系统并与基于 JVM 的工具（Maven 构建等）集成。
• 如果您需要严格优化内部循环，您可以使用纯 Java。我们为一些处理大型 double[] 数组的自定义代码执行此操作，但 99% 的时间 Clojure 可以为您提供所需的性能。请参阅http://www.infoq.com/presentations/Why-Prismatic-Goes-Faster-With-Clojure，了解如何让 Clojure 运行得非常快的一些示例（相当技术性的视频，假设有一些先验知识！）。一旦您开始计算利用多核的难易程度，Clojure 在性能上就会非常具有竞争力。
• Clojure 具有非常好的多核并发支持。事实证明，这对于管理并发任务非常有用。见http://www.infoq.com/presentations/Value-Identity-State-Rich-Hickey
• REPL 为数据测试和探索性工作提供了一个非常好的环境。
• Clojure 是 lazy 的，这使得它适合处理大于内存的数据集（假设您注意不要尝试将整个数据集一次强制放入内存）。在这样的环境中也有一些不错的库可用，最值得注意的是Storm 和Aleph。 Storm 可能对您来说特别有趣，因为它是为大量事件的分布式实时处理而设计的。

我不能说太多其他语言的经验，但我对 Haskell 和 Scala 的一些实践经验的印象是：

• 如果您关心纯度和使用静态类型的严格函数式编程，Haskell 非常棒。静态类型可以是正确性的有力保证，因此可能使其适用于高度算法的工作。就个人而言，我发现纯 FP 有点过于僵化 - 很多时候可变状态很有用，我认为 Clojure 在这里有更好的平衡（通过通过托管引用允许受控的可变性）。
• Scala 是一门出色的语言，它与 Clojure 共享在 JVM 上的优势。对我来说，Scala 更像是一个“更好的 Java”，具有功能特性和令人印象深刻的类型系统。这不是从 Clojure 的范式转变。缺点是类型系统会变得相当复杂/令人困惑。

总体而言，我认为您会对其中任何一个感到满意。这可能会归结为您对 JVM 的关心程度以及您对类型系统的看法。