关于 Ruby 解释器：一些你需要知道的

原文：Ruby Interpreters: What You Need to Know

使用正确的 Ruby 解释器来运行程序可以发挥重要作用，不幸的是很难找到关于不同 Ruby 解释器选择的文章，或者如何选择正确的解释器。

下面我们在 Ruby 中汇编了大量有关解释器的内容，即使你在这篇文章开始时问到 “什么是Ruby解释器？”，你仍将了解做出正确决策所需知识。

语言是沟通的基础，它们由一组标准的词汇、语法和语法组成，两人同意交换信息。但是，当两个人不说同一种语言时，您需要一种方法将相同的想法从一种语言翻译或解释成另外一种。

翻译和解释的概念也同样适用于编程，机器无法自己理解人类编程产出的的高级代码，它们只能执行机器码，这是计算机 CPU 可以立即理解的一组有限的低级指令。

机器有两种运行编程语言的方法，比如 Ruby：编译和解释。

编译型语言需要一个称为编译器的工具，在用户运行程序之前，编译器必须将高级代码转换为一系列低级指令，此机器代码特定于运行程序的机器。

解释型编程语言需要一个称为解释器的工具，在程序运行时，解释器逐行将源代码转换为机器代码。

这种差异就像翻译和口译外语之间的区别，翻译人员会在需要翻译人员使用之前提前完成工作。口译员现场进行翻译，而需要的人现场倾听。

编译型语言和解释型语言都有其优点和缺点，某些语言（如 Java）使用两种方法混合。通常解释型语言更灵活，对不同系统更具可移植性，并且更易于调试。但他们通过牺牲速度和性能来为这些优势付出代价。

编译型语言通常比解释语言更快，这是因为编译器有时间优化运行程序的特定机器的代码。

虽然 Ruby 经常被解释，但它其实也可以根据语言实现进行解释和编译，在本文的其余部分，我们将仅讨论 Ruby 的解释器。

Ruby 解释器是能够解释用 Ruby 语言编写的源代码的程序。

就像可以让不同的人来翻译或口译一样，这不是一个单一版本的 Ruby 解释器。

相反，Ruby 开发人员有多个解释器选择。每个版本赋予语言略有不同的 “味道”。

那么你怎么能确定你使用的解释器实际上运行的是 “真正的” Ruby？

通过使用 Ruby Spec Suite （也称为 ruby/spec），Ruby Spec Suite 是一组测试，用于在解释程序时验证给定的 Ruby 实现是否具有正确的行为和结果。

下面，我们将讨论 Ruby 解释器最流行的替代方案：YARV，Ruby MRI / CRuby，JRuby 和 Rubinius，下面的所有解释器都通过了 Ruby Spec Suite，是运行 Ruby 代码的可靠、成熟的选择。

YARV

YARV (Yet Another Ruby VM) 是基于堆栈的解释器技术，为 Ruby 的官方解释器提供支持。从Ruby 1.9 版开始，YARV 取代了旧版本的 Ruby MRI（也称为 CRuby）；从 Ruby 2.6 开始，YARV 即是 Ruby 的官方解释器。

当您运行 Ruby 程序时，YARV 会将代码转换为可在 Ruby 虚拟机（VM）中运行的有限指令集。 VM 是在您的计算机上运行的程序，它模拟独立的计算机以具有更好的可预测性和稳定性。这可确保所有计算机都可以运行 Ruby，无论他们使用哪种特定的机器码。

Ruby MRI/CRuby

在 YARV 版本在 Ruby 1.9 之前，默认的 Ruby 解释器是 Ruby MRI，也称为 CRuby。 Ruby MRI 代表着 Matz 的 Ruby Interpreter（以“Matz”命名，或者是 Ruby 的首席设计师 Yukihiro Matsumoto 松本行弘）。

替代名称 CRuby 反映了解释器采用 C 编程语言的事实。 CRuby 与 YARV 的不同之处在于：YARV 使用堆栈来解析 Ruby 代码，而 CRuby 使用抽象语法树。

JRuby

正如 CRuby 在 C 语言中一样，JRuby 是 Java 编程语言中的 Ruby 解释器。 JRuby 遵循其他在 Java 虚拟机（JVM）上运行的编程语言的脚步，例如 Clojure 和 Scala。

因为 JRuby 使用 JVM，所以您可以在任何可以运行 Java 程序的地方运行 Ruby 程序，从笔记本电脑到 Android 手机。 JRuby 还可以利用 Java 标准和三方库。

Rubinius

Rubinius 试图将 Ruby 程序解释为尽可能少的 C 代码，区别于 Ruby MRI / CRuby。 Rubinius 的基础是 C++，而其他部分使用尽可能多的 Ruby 代码。

Rubinius 包含一个 “Just In Time”（JIT）编译器，它在程序运行时编译代码，帮助它更加动态地运行，这使其在内存管理和速度方面比 Ruby MRI 有所改进。

你应该使用哪个 Ruby 解释器？

Ruby 解释器使用是一个开放式问题，取决于你的具体情况。

⚠️（非原文）

总的来说重视性能性能用Rubinius或JRuby，默认使用YARV。未来YARV的性能也会提升，本质是单线程改为多线程。

如果您已经安装了 Ruby 的默认版本，那么您几乎肯定会使用 YARV（如果是 Ruby 1.9 及更高版本）或 Ruby MRI（如果是Ruby 1.8 及更低版本）。在许多情况下，这个默认选择足以满足 Ruby 开发人员的需求。

但是，如果您的 Ruby 程序具有高性能要求，Rubinius 或 JRuby 可能会更好。根据一项基准测试，Rubinius 和 JRuby 的性能大约是 Ruby MRI 的两倍。

Ruby 解释器使用的另一个考虑因素是线程和并行性问题。 Ruby MRI 使用称为全局解释器锁（GIL）。 GIL 可防止多个程序线程同时访问相同的数据。默认情况下，Ruby 是单线程的，不允许并行和多线程。

但是，这种限制在 Ruby 解释器的其他实现中不存在，例如 Rubinius 和 JRuby，你可以充分利用多核和多 CPU 系统，显着提升性能。

好消息是，Ruby 团队希望通过一种称为 Guilds 的机制在即将发布的 Ruby 3 版本中绕过GIL的限制。将来你可能会在默认版本的 Ruby 中看到并行和多线程的一些变好的情况。但你必须耐心等待 Ruby 3（目前没有明确发布日期）。

上面列出的替代方案绝不是 Ruby 实现的唯一选择。 mruby 是一个 Ruby 实现，适用于 Raspberry Pi 等嵌入式系统。同时 Opal 是一个将 Ruby 转换为 JavaScript 的编译器。

但是，对于大多数 Ruby 场景，选择以下这些不会错：

默认的 Ruby 实现，YARV 或 Ruby MRI，可能适合许多 Ruby 程序员的需求。它以最快的迭代新的 Ruby 语言功能，并且与不同的 Ruby gems 具有最大的兼容性。但是，它目前缺乏真正的并行，并且速度可能比其他解释器慢。

当你需要在许多不同的系统（包括企业计算机）上运行 Ruby 时，JRuby 是一个很好的选择。 JRuby 还可以轻松地与 Java 代码进行交互。

当需要性能非常高，或者想要并行性时，Rubinius 是一个很好的选择。它还使您能够使用 C 或 C++ 中的代码连接 Ruby。