專訪阿里巴巴研究員趙海平：從非死book到阿里巴巴
趙海平，2007 年加入只有不到 50 個軟件工程師的 非死book，致力于軟件性能和架構分析，在此期間創建了 HipHop 項目，重新編寫和實現 PHP 語言，使其速度提高 5 到 6 倍，為公司節約數十億美元。HipHop 項目之后，致力于“用異步處理來優化分布式系統”的設計理念中，并為此做了多項分布式數據庫的優化研究，在 PHP 語言中加入了 yield 和 generator 的新功能，來幫助日趨復雜的 非死book 網頁設計。
2015 年 3 月，他回到中國，加入阿里巴巴技術保障部，任職研究員，將重點攻克阿里巴巴在軟件性能以及 Java 使用過程中遇到的技術問題。
InfoQ：首先歡迎您回到中國。可以介紹一下您加入阿里巴巴的初衷嗎，阿里巴巴最吸引您的地方在哪里？
趙海平：去年機緣巧合，我和阿里巴巴的同事有了交流的機會。當時我們聊了很多技術細節，發現阿里巴巴的規模非常之大，很多技術上的難題是美國公司都沒有的。比如說雙十一這個問題，沒有哪家美國公司單天有這么大的交易量，這是很特殊的一個問題。這個技術問題對我特別有吸引力。
當規模大到一定程度，簡單的問題也會變得復雜。有的時候軟件就是這個樣子，在一臺或者幾臺機器上執行是一個情況，當機器多到一定程度時，對軟件的要求就特別高了。在多臺機器上，怎么才能保持很快的速度，并且節省機器，又不出問題，這是一個很難的技術問題。
單天的資源需求是平時的好多倍，怎么計劃機器，讓峰值最高的那天不出現問題，平時又要做到很好的利用，這是很不容易的。我特別希望自己能夠有這 么一個經歷，去阿里巴巴解決這個問題，這是在其他公司找不到的技術問題，而且跟我很對口，我一直在做的都是怎么提高大規模系統的性能、穩定性，所以這正是 我的興趣所在。
InfoQ：您在阿里巴巴的新角色就是解決這些基礎設施的性能問題？
趙海平：基本上是幾個方面，性能、穩定性、容量、架構，還有運維，恰恰就是我現在這個團隊——技術保障部——的工作。性能提升上去，容量就增加了，隨著我們監控系統的改進，系統的穩定性也會提高，運維也會更方便。如果發現架構上的問題，我們也會做些調整。
InfoQ：談到性能問題，定位是很關鍵的一點。像這種規模的分布式系統，如何實現全系統的監控，準確定位問題就非常重要，您會在這方面發力嗎？
趙海平：Profiling 特別重要。如果能有一個特別強大的 Profiling 系統，就知道整個系統在哪個地方，哪臺機器上，花了多少 CPU、內存、磁盤 IO 或者網絡帶寬等資源，才能知道優化什么地方效益最大。
所以我的第一步工作就是幫助完善阿里巴巴的監控和 Profiling 系統，希望能夠很清楚地把軟件的整個性能展現給大家，做到實時監控，同時讓研發人員看到自己的代碼在線上的運行情況，了解這些代碼花掉了多少資源，這樣有問題的話他們可以自己解決。
InfoQ：大家對您的最初印象多是來自 HipHop for PHP 這個項目。像淘寶之前就從 PHP 切換到了 Java，而 非死book 選擇了自己改進 PHP。可以談一下這個項目嗎，當時的出發點是什么樣的？
趙海平：HipHop 也是一步步慢慢建立起來的。最初是我遇到了一個 PHP 的函數，在 C++ 里也想用。當時想，重寫一下就可以。不過那個 PHP 函數不斷在變，我就想寫一個簡單的工具，把這個函數轉換成C++，這樣就可以跟上 PHP 代碼的變化。那時正好機器開始吃緊，大家意識到 PHP 的速度問題，CPU 消耗很大。大家就開始討論如何提高 PHP 的性能。當時想法很多，有人想改變 PHP 本身，有人想干脆用 Python 或 Java 重寫網站。
當時也重寫過，有三四個人在做這件事情，但這些人改的速度遠遠趕不上另外二三十人寫新 PHP 業務代碼的速度。所以我們就想到寫一個工具，來轉換這些新寫的代碼，既不干擾既有的開發節奏，又能大幅優化性能，跟上變化。
當時我也讀了下 Zend Engine 的代碼，研究 PHP 為什么會慢。發現 PHP 速度之所以慢，是因為有很多的函數調用是動態的，而像C和 C++ 里，很多函數是靜態調用，不需要在執行的過程中去查詢函數指針在什么地方，所以速度才快。
所以我們做了很大的調整，一定要改變這種方式，爭取讓所有的函數調用都能盡快實現，在編譯的時候靜態處理，執行的過程中就不需要再查詢，指針已經在那兒了，這是最主要的加速思路。
那時候就萌芽了一個想法，如果能夠把 PHP 直接轉換成C++，也許這個性能問題就解決了。然后就花了很多時間去做原型。我們做了很多工作，把底層的 PHP 實現都改變了，有一個自己的 Runtime Library，再就是一個 PHP 的擴展庫，這個實際上是很大的一塊代碼。在這個上面，我們又寫了一個把 PHP 轉換成 C++ 的一個編譯器。先將 PHP 編譯成C++，然后靠底下的這個庫實現功能。這是最早期的工作。
不過這在當時只是一個副業，因為不知道這個東西到底有沒有意義，是不是能提高性能。大概能拿出 30%~40% 的時間做這個。做完之后發現效果很好，就加入了其他同事一起做。后來速度不斷提高，第一年提高了 2 倍，第二年又提高了 2 倍，后來提高到5~6 倍的樣子。
現在回頭看，如果當時雇很多人把網站改成 Java 的，也是可以做到的，但 非死book 的發展可能要停半年到一年時間，甚至更久，就有可能對 非死book 的發展帶來不可預期的影響。這件事情主要還是業務推動的。
InfoQ：后來 HipHop 發展成 HHVM，從原來的靜態編譯變成了動態的 JIT 機制，您也參與了這方面的工作嗎？
趙海平：引入 HipHop 之后，我們也有自己本身的一些問題，比如產品環境和開發環境就是不一樣的，這樣多多少少會存在一些問題，也就容易出現 bug。再就是 非死book 的代碼量非常龐大，編譯時間非常長，另外生成的二進制文件也非常大（超過 1G），發布也很困難。
這時就出現了 HHVM。HHVM 不再是把 PHP 轉換成C++，而是采用了一種新方法，把 PHP 轉換成一個中間碼，這個中間碼在執行過程中再轉換成機器碼，不過調用的還是我們原來為 HipHop 寫的底層庫，它取代的主要是把 PHP 編譯為 C++ 的過程。
我并沒有參與 HHVM 的編寫，當時我已經離開這個小組了，另外一件事情吸引了我，這就是異步處理在分布式系統中的優化作用。
之所以離開這個小組，原因大概有幾個方面：一個是，個人認為 HHVM 不再能把性能提高更多了，后來也確實如此，兩三年之后 HHVM 出來，速度并沒有更大的提高，最高只比原來靜態編譯機制快 10%~15%，而且是因為靜態編譯這一塊不再開發了。再就是新的課題特別有意思，具體我會在 QCon 北京上分享。
這就是為什么去 GitHub 上看，HHVM 里面會有我的代碼，主要是底層的代碼還是基于 HipHop 的。HHVM 的頭兩個字母就是來自 HipHop，引擎還是原來的，不過上面做了很多工作，把 PHP 轉換成中間代碼，這個有點像 Java 的 JVM。這樣的好處就是研發過程和產品過程其實是一樣的，而且不會有原來說的那種超大二進制文件的問題。中間代碼很小，PHP 可以直接發布到線上系統上。
InfoQ：國外一些著名的互聯網公司，在性能調整和優化的過程中，慢慢都發展出了自己的 編程語言，像 非死book 設計了 Hack 語言，Google 有 Go 和 Dart 等語言，Apple 有 Swift 等。這方面您有什么感想嗎，非死book 的 Hack 語言您是不是參與設計了？
趙海平：Google 的 Go 語言挺有意思的，寫得非常好。Hack 語言我沒有太多的參與。
PHP 是弱類型的，這是性能提高的一個瓶頸，而強類型的話就可以做很多優化。最初我們是想增強 PHP 的類型系統。強化數據類型，這是引入 Hack 的一個主要因素。
InfoQ：PHP7 最近也有很多改變，性能提高也比較大。
趙海平：這也是我臨來之前剛剛聽到的。PHP 核心開發組的力量是很強的。我也跟他們的人員交流過，他們對整個 PHP 的優化有自己的思路和想法，也做了很多工作。這是件好事。其實重要的并不是說哪個團隊或小組把 PHP 優化到什么樣的地步，有幾個小組都在做這個事情，彼此競爭，會促進整個 PHP 生態系統的發展。這種競爭也恰恰說明了 PHP 的重要，所以會有很多人關注它的性能優化。
InfoQ：您對公司發明創造自己的編程語言怎么看？
趙海平：編程語言這個問題，我說兩點。第一，不能把語言當成一個特別神圣、至高無上的東西。語言也是整個軟 件系統的一部分，只是它分割的很好，獨立出來了，可以執行更多的功能，我們可以用它實現我們的功能，可是在整體架構上看，語言也只不過是軟件系統的一部 分，而這一部分我們完全可以做一些調整，使其更適合我們的系統。而設計語言時一般考慮的是比較通用的目標，我們拿來用，只是因為它的絕大部分特性都是我們 想用的。比如我們用C和 C++ 寫程序的時候，每次都要思考內存的模式是什么，是不是用 share pointer，是不是用自己寫的 Object，內存的 allocation/deallocation 怎么做，一個語言幫我們把這些事情都做好了，這就是它的好處。它提供了一個很大的庫，提供了一個軟件執行的環境和范圍，而這正是我們選擇語言的初衷。
第二，作為一個公司來講，不能說為了研發一個語言而去研發一個語言。這是沒有意義的。一定要根據自己想要做的事情，在現有的軟件架構當中，我們 發現當前所用的語言提供的環境和范圍不太適合，或者說這個語言的很多假設和假想，和我們所期待的東西并不一樣，只有在這個時候，我們怎么也找不到一個合適 語言的時候，我們才會創造一個新的語言，讓這個語言更適合公司的事情。如果可以通用化，提煉出來，那就是語言，否則設計成軟件庫就可以了。
這是水到渠成的，不要強求。像 Google 開發 Go 語言，我認為它有自己的考量，可能在開發很多分布式系統的時候，現在的語言寫法上不太直觀，或者速度不夠快，所以才創造了這么一個東西。Go 應該能解決公司內部的很多問題，否則是很難存活的。
InfoQ:您可以結合自己這些年的經驗，給中國開發者的成長一些建議嗎？
趙海平：在美國的時候，我跟 非死book 的中國員工聊的很多。我給他們最多的建議就幾條。
第一，一定要提高交流能力。咱們中國人，尤其是中國搞計算機的人，很多人有個不該有的特點，就是喜歡把自己鎖在黑屋子里埋頭干活，跟機器交流特 別擅長，跟人的交流一竅不通。這樣不行，我相信在中國也是這樣的，你不但要把自己的工作，技術活要做得特別好，而且要擅長表達自己的想法，擅長在工作當中 講述做的是什么，怎么樣能夠說服別人，怎么樣能夠跟別人在不傷和氣的情況下，把問題解決好，這是很強的一個能力，而這個能力不是在學校里能學會的，是我們 走向社會之后慢慢學到的東西，這個我恰恰認為中國的員工，尤其是在美國那樣的環境，因為不是母語，可能處理得就不是特別好，有時說出來的話比較生硬，給對 方的感覺不是特別好。
第二，中國人比較謙虛、內斂，講究內涵，自己心里有的東西不表達出來。但是在工作中，可以適度強勢一點，勇敢表達自己的想法。當然這個建議是基于美國多元文化的背景，在國內大家的文化背景一致，也許可以探討最合適的溝通方式。
第三，掌握好英語，開拓眼界。我覺得在計算機這個技術里邊能夠非常了解英語，把英語的這個隔閡給去掉還是非常重要的。
我回來的時間還不長，等和大家接觸多了，可能會有新的想法，目前就這幾點吧。