编程语言的心智负担

很多编程语言对比的文章，总喜欢比较各种编程语言的性能、语法、IO模型。本文将从心智负担这个角度去比较下不同的编程语言和技术。

内存越界

如：C语言、C++（C with class）

C/C++ 可以直接操作内存，但编程必须要面对内存越界问题。发生内存越界后，程序会直接 core dump ，开发者需要使用 gdb 工具分析内存错误的原因，如果内存越界是偶发的，比如由于数据同步问题造成，数亿次中会出现一次，解决起来非常困难，甚至需要顶级专家才能找到问题原因。

心智负担：10

现代 C++ 提供了 STL 库包含大量容器，另外 C++ 支持引用语法，不再需要直接操作指针，降低了内存错误读写的风险。使用现代 C++ 的编程风格可以避免此问题。但由于 C++ 没有完全从语法层面移除指针，不够彻底。

宏

C/C++ 程序中经常使用预定义宏实现一些逻辑，导致可读性变差。有些情况下会嵌套多次宏的使用，展开后变得极其难读。 心智负担：6

因此在 C/C++ 中建议使用 enum 或 static inline 函数代替宏。

内存管理

如：C语言、C++

C/C++ 语言，需要手工管理内存， malloc/new 申请的内存要与 free/delete 成对使用。申请的内存忘记释放，就会出现内存泄漏。 心智负担：8

Java/PHP/Go 等有 GC 的编程语言，不需要手工管理内存，不会因为代码错误引起内存泄漏。 心智负担：0

数值类型

C/C++/GO 等编程语言，提供了有符号、无符号整型和浮点型， 8/16/32/64 不同尺寸的整型。编程时需要额外处理，避免数值溢出。 心智负担：6

PHP/Java 等编程语言，默认整数为有符号 int64 ，降低了心智负担。一般业务项目中很难有超过 2^63 的数字，不会遇到问题。但如果是做科学计算， int64 就难以满足需求了。在 PHP 中超过 2^63 底层会转为浮点型，计算将丢失精度。 心智负担：1

而 Python 整数是不限长度的，可以做任意位数的数值计算。 心智负担：0

类型约束

Java 是静态强类型编程语言，因此在编程中存在类型约束，某些情况下可能不是特别方便。如 JSON 序列化。不同类型的变量互相操作时可能需要进行显式类型转换。 心智负担：2

PHP/JS 是动态弱类型编程语言，底层自动进行隐式类型转换。编程更方便。 心智负担：0 。

但在大型项目，或对项目进行代码重构，以及项目代码更换开发者时，弱类型带来可维护性、可读性的难题，反而与 Java/Go/C++ 这样的静态强类型编程语言，增加了大量心智负担。 心智负担：5

多线程编程

Java/C++/Go 提供了多线程并行编程、无锁编程，在编程中会存在数据同步问题。因此 需要对临界资源进行加锁 。而错误的锁操作又会带来，死锁和热点争抢问题。需要开发者具备极高的素质，否则难以做到正确无误并性能良好，这可能需要耗费大量心智。 心智负担：10

内存泄漏

除 PHP（php-fpm） 之外的其他编程语言和技术（包括 PHP + Swoole ），在服务器端程序中均为长生命周期。对全局/静态变量操作可能会导致内存或资源句柄泄漏。编程时需要注意。 心智负担：3

而 PHP（php-fpm） 是短生命周期的，在请求结束后会立即释放所有内存和句柄，无需担心泄漏。 心智负担：0

IO 超时

同步阻塞 IO 模型的编程语言和技术，在遇到某个慢 IO 会导致整个进程或线程挂起。极端情况下会出现所有进程/线程挂起，引起线上服务不可用。开发者需要格外注意设置 IO 操作的超时时间，避免慢请求带来进程/线程阻塞。 心智负担：2

而且异步 IO 的 Go/Node.js/Swoole 等无需担心此问题。 心智负担：0