网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

性能媲美 Rust,语法丝滑如 Python ,这门国产编程语言凭什么?

0
分享至

写过数据处理程序的同学,应该都有过这样的经历。

需求看起来很简单,就是接收一条消息,检查几个字段,再交给后面的业务逻辑。

真正写起来,却没那么轻松。

字段可能缺失,类型可能不对,有些值需要补默认值,还有些数据根本不是JSON,而是一段文本、一串字节。

业务逻辑没写几行,检查和转换先写了一大堆。

等功能终于跑通,数据量上来,又发现了新的问题:字符串复制了太多次,小对象不断创建,一个循环要逐字节执行几百万次。

这时,我们希望手里的语言既能把规则写清楚,也能让人看见并控制这些成本。

MoonBit 在这方面的设计,我觉得值得展开聊聊。

它提供的模式匹配、View、值类型和 SIMD,看起来是几个独立功能,但放进具体程序里,就能看见它们之间的联系。

先从一条最普通的购买记录说起。

0 1

一条 JSON,为什么要检查这么多遍?

假设服务收到这样的数据:

}

程序要处理它,首先得确认:

这是不是购买事件?商品编号有没有传?金额是不是数字?币种是不是字符串?

这些检查并不复杂,但如果拆散了写,往往就变成一串字段读取、类型判断和错误分支。

MoonBit 可以直接把要求写进一个模式:

}

即使第一次看 MoonBit,也能大致读懂:

符合这个结构,就取出商品编号、金额和币种,构造一个 Purchase;不符合,就返回 None。

其中,.. 表示允许存在其他不关心的字段。

看到这里的便利了吗?

数据应该长什么样,匹配成功后要拿走什么,写在了同一个地方。

转换完成以后,后面的代码就可以围绕 Purchase 工作,不用反复检查原始 JSON。


图 1 从外部 JSON 到内部类型,先检查结构,再进入后续逻辑。图中仅展示部分输入字段。

如果币种允许缺省,把上面模式中的 "currency": String(currency) 替换为下面这段:

  (None with currency = "CNY")

有字符串币种,就使用传入值;没有这个字段,就默认使用人民币。

缺失与类型错误也区分开了。传入一个数字,不会被悄悄当成“没填”。

这类写法的价值,在于减少数据检查和转换中的机械操作。

至于商品是否存在、订单是否重复,仍然要交给相应的业务规则。

把结构检查做好,业务代码才能更专注地处理这些问题。

0 2

数据变成一串字节,代码还能看懂吗?

JSON 至少还有字段名,如果输入是一条二进制消息,摆在程序面前的,就只是一串字节。

假设一种消息头占三个字节:

第一位固定为 1,接下来三位表示消息类型,再后面四位表示版本,最后两个字节按大端序表示负载长度。

手工解析当然可以,先移位,再做掩码,取出几个字段,还得注意字节序。

问题是,过两个月再读这段代码,你可能需要重新拿出协议文档,对着那些数字算一遍。

MoonBit 的位段模式,可以把这些规则直接写出来:

}

u3be(kind),就是按模式指定的方式取出三位,绑定到 kind。

u16be(payload_length),就是取出十六位,按大端序解释为负载长度。

代码的排列顺序,基本就是协议字段的排列顺序。

以后协议变了,至少能比较直接地看出哪里需要调整。

这里仅解析消息头;负载是否完整、长度是否合法,还需要后续检查。

从 JSON 字段检查到二进制协议解析,MoonBit 都允许把数据形状和取值规则写在一起。

这解释了 MoonBit 在数据处理上的表达能力。

接下来的问题是:这样写,会不会让程序多做很多事情?

0 3

同一个解析函数,既描述规则,也控制成本

回头看刚才的函数,它接收的参数是:

input : BytesView

这里的 BytesView,表示已有字节数据的一段视图。

假设一条消息已经读进内存,解析函数只需要其中的消息头。使用视图,可以直接读取这段范围,不必为了传入三个字节,再创建一个独立的字节数组。

有点像读书时标出一段文字的起止位置,不用每次都把那段文字复印一份。

这样,刚才的代码就同时做到了两件事:

用模式描述怎样解释数据,用视图避免为读取这段数据额外复制一份。

表达方式和性能成本,在这个函数里接上了。

继续看返回值,FrameHeader 只有三个整数。如果程序大量创建这类短小对象,性能分析又确认存在分配压力,就可以考虑把它声明为值类型:

} derive(Debug)

为符合条件的结构体提供按值表示的方式,可以减少相应的堆分配。

业务代码仍然用 FrameHeader 表示消息头,优化时则进一步调整它的表示方式。

现在,把这个函数从头到尾看一遍:

模式负责把协议规则写清楚,BytesView 让解析器直接读取已有数据,值类型则为解析结果提供进一步减少分配的机会。这里控制的是具体环节的成本,不代表整个解析函数零复制、零分配。


图 2 在同一段解析逻辑中,用模式描述规则,用 View 和值类型控制相应成本。字段宽度仅作示意。

没有必要为了控制复制和分配,把协议解析全部拆回一长串底层操作。

当然,视图和值类型都需要结合场景使用。例如长期保存一个小视图,可能让它引用的较大底层数据继续存活。

它们提供了选择,是否值得采用,要看具体成本。

0 4

一个字节一个字节处理,能不能再快一点?

再看一种常见任务:在数据中寻找换行符。

普通写法很好理解,取一个字节,比较一次,再处理下一个。

如果性能分析发现,大量时间确实花在这个循环里,就可以评估批量处理。

MoonBit 的 V128 可以表示一个 128 位向量。把它看作十六个字节通道,就可以对这些通道执行相同的比较操作。

以下用实验性的 V128 接口演示批量比较思路,具体写法和支持情况需要与所用工具链版本对应。对于已经取得的一个十六字节块,核心处理可以写成:

let mask = @v128.i8x16_bitmask(matches)

这三步分别是:把换行符填入各个通道,比较对应位置,再把结果收集成一个整数位掩码。

比如第二个和第四个字节是换行符,掩码的低四位就是:1010

后续代码可以利用这个结果定位换行位置。


图 3 匹配通道产生 FF;提取各通道最高位后,得到对应的位掩码。

取得数据块,也可以和前面介绍的模式结合起来:位段模式支持用 v128le 提取十六个字节,构成一个 V128 值。

这样,模式负责匹配并取出数据块,向量操作负责批量比较。

完整扫描器还需要循环处理后续内容,以及最后不足十六字节的部分。一次比较十六个字节,也不等于整个程序快了十六倍。

但它展示了另一种衔接方式:清楚的数据处理结构,可以与局部的批量计算配合。

开发者不必在整个程序里都想着向量指令,只需要在确认值得优化的地方使用它。

0 5

写清楚之后,怎么把性能优化坐下去

回头看前面的消息解析,我们最初的要求其实很简单:把数据读对,把规则写清楚。

模式匹配让字段要求和取值逻辑放在一起。等数据量上来,需要进一步优化时,我们又可以检查:读取消息头时是否发生了多余复制?大量解析结果是否带来了分配压力?扫描循环是否占用了太多时间?

这些问题,分别对应着前面介绍的 View、值类型和 SIMD。

不过,提供了优化手段,并不意味着换一种写法就一定更快。前面的示例展示了这些能力怎样配合,具体能带来多少收益,还需要在相同输入、相同处理结果下,对优化前后的实现进行测量。

如果瓶颈在数据库,优化字节扫描可能收效有限;如果时间主要花在复制和分配上,就应该先检查数据在程序里怎样流动。

MoonBit 在这里值得关注的地方,是写清楚数据处理规则之后,开发者仍然有机会继续调整关键环节的成本。

先把程序写对、写清楚,再找到最值得优化的地方,最后用测试检查效果。

对日常开发来说,这样的路径,比一个脱离具体场景的性能数字更有参考价值。

0 6

好写与高效,怎样走到一起?

以前面那个消息解析函数为例,模式让协议格式容易阅读,视图让输入可以复用已有存储,值类型又为短小结果提供了另一种表示方式。需要处理计算热点时,还可以继续引入批量读取和 SIMD。

这些能力放在一起,体现了 MoonBit 在这方面的设计思路:

让开发者用较高层的方式描述数据,同时保留进一步控制运行成本的空间。

写第一版时,把规则表达清楚;性能瓶颈出现后,仍能在同一门语言里继续控制复制、分配和批量计算。这是 MoonBit 把表达力与性能连接起来的实际价值。

这些选择能带来多少收益,最终还要由具体项目的测量结果回答。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
中国高层绝对有高人,层层进逼,一步步往前挤,把主动权抢过来

中国高层绝对有高人,层层进逼,一步步往前挤,把主动权抢过来

小马姨
2026-09-17 11:23:43
敬一丹告别仪式结束后,董卿一席黑裙低调离开,康辉一脸沉重沧桑

敬一丹告别仪式结束后,董卿一席黑裙低调离开,康辉一脸沉重沧桑

娱说瑜悦
2026-09-17 19:07:43
性专家说:当一个异性开口跟你要钱,要礼物,不管对方是不是想试探你的真心,你都应该明白,你已被对方列入供养者行列

性专家说:当一个异性开口跟你要钱,要礼物,不管对方是不是想试探你的真心,你都应该明白,你已被对方列入供养者行列

心理观察局
2026-08-05 06:46:04
姐姐供弟弟考上清华,弟弟毕业后只寄钱不回家,姐姐去探望后愣住

姐姐供弟弟考上清华,弟弟毕业后只寄钱不回家,姐姐去探望后愣住

凯裕说故事
2025-04-28 10:31:10
Sakura演唱会造型被批"太露" 国际粉丝怒怼:她不是小孩

Sakura演唱会造型被批"太露" 国际粉丝怒怼:她不是小孩

自愈小日子
2026-09-17 16:26:59
乌克兰军队成功渡河

乌克兰军队成功渡河

战争研究所
2026-09-17 23:41:14
美国大批游客涌进中国,回国后直言:客观对比,中国比美国强多了

美国大批游客涌进中国,回国后直言:客观对比,中国比美国强多了

史之韵
2026-09-17 17:16:12
特朗普要大开杀戒了:摆不平中俄伊,就将目标对准美国盟友?

特朗普要大开杀戒了:摆不平中俄伊,就将目标对准美国盟友?

铁锤侃侃而谈
2026-09-18 00:11:26
22岁女星白T恤不穿内衣出街,撕边牛仔裤配银戒,网友:纽约风格

22岁女星白T恤不穿内衣出街,撕边牛仔裤配银戒,网友:纽约风格

生活观察员啊
2026-09-17 08:13:39
新股上市尾盘偷袭狂拉,触发两次临停,上午卖出的股民大腿拍肿了

新股上市尾盘偷袭狂拉,触发两次临停,上午卖出的股民大腿拍肿了

财经智多星
2026-09-18 06:21:55
1/8决赛不敌朝鲜,日本无缘连续4届晋级U20女足世界杯决赛

1/8决赛不敌朝鲜,日本无缘连续4届晋级U20女足世界杯决赛

懂球帝
2026-09-18 02:33:08
争议!中国板球女队时隔12年重返亚运会 一场没打被判负淘汰出局

争议!中国板球女队时隔12年重返亚运会 一场没打被判负淘汰出局

念洲
2026-09-17 12:46:35
中日大战赛前,男篮最新消息!郭士强确认三人不打,崔永熙胡明轩很关键

中日大战赛前,男篮最新消息!郭士强确认三人不打,崔永熙胡明轩很关键

多特体育说
2026-09-17 23:10:55
不需要阿尔瓦雷斯!巴萨封神无锋阵!7 场全胜轰爆全欧

不需要阿尔瓦雷斯!巴萨封神无锋阵!7 场全胜轰爆全欧

澜归序
2026-09-18 08:18:53
今夜,大逆转!再来一个利好,科技股集体猛涨

今夜,大逆转!再来一个利好,科技股集体猛涨

中国基金报
2026-09-18 01:13:01
办不起就别办!中国队自费住酒店,泰国队机场打地铺,印度队最惨

办不起就别办!中国队自费住酒店,泰国队机场打地铺,印度队最惨

天马幸福的人生
2026-09-17 20:25:07
史上最强“灭霸级”减肥药杀到:最高减重50%,黑市已彻底疯了?

史上最强“灭霸级”减肥药杀到:最高减重50%,黑市已彻底疯了?

徐德文科学频道
2026-09-17 13:37:13
足坛疯狂一夜!曼城制造惨案,马赛4连败,贝蒂斯6轮5胜,尤文5球大胜

足坛疯狂一夜!曼城制造惨案,马赛4连败,贝蒂斯6轮5胜,尤文5球大胜

足球狗说
2026-09-18 05:08:37
湖底惊现39年前失踪的运钞车,钞箱毫发无损,撬开后却傻眼了

湖底惊现39年前失踪的运钞车,钞箱毫发无损,撬开后却傻眼了

青青会讲故事
2025-09-17 11:32:38
色是一把刀,“医美手术”缠身的王鹤棣,还是走到了这一步

色是一把刀,“医美手术”缠身的王鹤棣,还是走到了这一步

橙星文娱
2026-09-17 11:49:03
2026-09-18 08:28:49
码农翻身 incentive-icons
码农翻身
有趣且硬核的技术文章
312文章数 671关注度
往期回顾 全部

科技要闻

理想i9来了,这价格战连自己人都打

头条要闻

永和豆浆视频被指擦边:女子穿蕾丝吊带裙、脱黑丝袜

头条要闻

永和豆浆视频被指擦边:女子穿蕾丝吊带裙、脱黑丝袜

体育要闻

逆转朝鲜,国足亚运队“啃老”过关

娱乐要闻

rapper赵涛恋情曝光!带甜馨妈妈散步

财经要闻

缺钱的追觅 隐藏的债务?

汽车要闻

小鹏G9L限时售23.18万 旗舰级的配置/诱人的价格

态度原创

手机
艺术
家居
旅游
军事航空

手机要闻

苹果iPhone 18 Pro系列今日正式开售,国行9999元起

艺术要闻

一到秋天,南京的秋色就藏不住了

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

旅游要闻

严打之下,旅游强迫购物乱象为何屡禁不止

军事要闻

中方反对在安理会强推恢复对伊朗制裁

无障碍浏览 进入关怀版