阿里巴巴研究员赵海平：从Facebook到阿里巴巴

赵海平，2007年加入只有不到50个软件工程师的Facebook，致力于软件性能和架构分析，在此期间创建了HipHop项目，重新编写和实现PHP语言，使其速度提高5到6倍，为公司节约数十亿美元。HipHop项目之后，致力于“用异步处理来优化分布式系统”的设计理念中，并为此做了多项分布式数据库的优化研究，在PHP语言中加入了yield和generator的新功能，来帮助日趋复杂的Facebook 网页设计。

2015年3月，他回到中国，加入阿里巴巴技术保障部，任职研究员，将重点攻克阿里巴巴在软件性能以及Java使用过程中遇到的技术问题。

nfoQ对他进行了专访。

InfoQ：首先欢迎您回到中国。可以介绍一下您加入阿里巴巴的初衷吗，阿里巴巴最吸引您的地方在哪里？

赵海平：去年机缘巧合，我和阿里巴巴的同事有了交流的机会。当时我们聊了很多技术细节，发现阿里巴巴的规模非常之大，很多技术上的难题是美国公司都没有的。比如说双十一这个问题，没有哪家美国公司单天有这么大的交易量，这是很特殊的一个问题。这个技术问题对我特别有吸引力。

当规模大到一定程度，简单的问题也会变得复杂。有的时候软件就是这个样子，在一台或者几台机器上执行是一个情况，当机器多到一定程度时，对软件的要求就特别高了。在多台机器上，怎么才能保持很快的速度，并且节省机器，又不出问题，这是一个很难的技术问题。

单天的资源需求是平时的好多倍，怎么计划机器，让峰值最高的那天不出现问题，平时又要做到很好的利用，这是很不容易的。我特别希望自己能够有这么一个经历，去阿里巴巴解决这个问题，这是在其他公司找不到的技术问题，而且跟我很对口，我一直在做的都是怎么提高大规模系统的性能、稳定性，所以这正是我的兴趣所在。


InfoQ：您在阿里巴巴的新角色就是解决这些基础设施的性能问题？

赵海平：基本上是几个方面，性能、稳定性、容量、架构，还有运维，恰恰就是我现在这个团队——技术保障部——的工作。性能提升上去，容量就增加了，随着我们监控系统的改进，系统的稳定性也会提高，运维也会更方便。如果发现架构上的问题，我们也会做些调整。

InfoQ：谈到性能问题，定位是很关键的一点。像这种规模的分布式系统，如何实现全系统的监控，准确定位问题就非常重要，您会在这方面发力吗？

赵海平：Profiling特别重要。如果能有一个特别强大的Profiling系统，就知道整个系统在哪个地方，哪台机器上，花了多少CPU、内存、磁盘IO或者网络带宽等资源，才能知道优化什么地方效益最大。

所以我的第一步工作就是帮助完善阿里巴巴的监控和Profiling系统，希望能够很清楚地把软件的整个性能展现给大家，做到实时监控，同时让研发人员看到自己的代码在线上的运行情况，了解这些代码花掉了多少资源，这样有问题的话他们可以自己解决。

InfoQ：大家对您的最初印象多是来自HipHop for PHP这个项目。像淘宝之前就从PHP切换到了Java，而Facebook选择了自己改进PHP。可以谈一下这个项目吗，当时的出发点是什么样的？

赵海平：HipHop也是一步步慢慢建立起来的。最初是我遇到了一个PHP的函数，在C++里也想用。当时想，重写一下就可以。不过那个PHP函数不断在变，我就想写一个简单的工具，把这个函数转换成C++，这样就可以跟上PHP代码的变化。那时正好机器开始吃紧，大家意识到PHP的速度问题，CPU消耗很大。大家就开始讨论如何提高PHP的性能。当时想法很多，有人想改变PHP本身，有人想干脆用Python或Java重写网站。

当时也重写过，有三四个人在做这件事情，但这些人改的速度远远赶不上另外二三十人写新PHP业务代码的速度。所以我们就想到写一个工具，来转换这些新写的代码，既不干扰既有的开发节奏，又能大幅优化性能，跟上变化。

当时我也读了下Zend Engine的代码，研究PHP为什么会慢。发现PHP速度之所以慢，是因为有很多的函数调用是动态的，而像C和C++里，很多函数是静态调用，不需要在执行的过程中去查询函数指针在什么地方，所以速度才快。

所以我们做了很大的调整，一定要改变这种方式，争取让所有的函数调用都能尽快实现，在编译的时候静态处理，执行的过程中就不需要再查询，指针已经在那儿了，这是最主要的加速思路。

那时候就萌芽了一个想法，如果能够把PHP直接转换成C++，也许这个性能问题就解决了。然后就花了很多时间去做原型。我们做了很多工作，把底层的PHP实现都改变了，有一个自己的Runtime Library，再就是一个PHP的扩展库，这个实际上是很大的一块代码。在这个上面，我们又写了一个把PHP转换成C++的一个编译器。先将PHP编译成C++，然后靠底下的这个库实现功能。这是最早期的工作。

不过这在当时只是一个副业，因为不知道这个东西到底有没有意义，是不是能提高性能。大概能拿出30%~40%的时间做这个。做完之后发现效果很好，就加入了其他同事一起做。后来速度不断提高，第一年提高了2倍，第二年又提高了2倍，后来提高到5~6倍的样子。

现在回头看，如果当时雇很多人把网站改成Java的，也是可以做到的，但Facebook的发展可能要停半年到一年时间，甚至更久，就有可能对Facebook的发展带来不可预期的影响。这件事情主要还是业务推动的。

InfoQ：后来HipHop发展成HHVM，从原来的静态编译变成了动态的JIT机制，您也参与了这方面的工作吗？

赵海平：引入HipHop之后，我们也有自己本身的一些问题，比如产品环境和开发环境就是不一样的，这样多多少少会存在一些问题，也就容易出现bug。再就是Facebook的代码量非常庞大，编译时间非常长，另外生成的二进制文件也非常大（超过1G），发布也很困难。

这时就出现了HHVM。HHVM不再是把PHP转换成C++，而是采用了一种新方法，把PHP转换成一个中间码，这个中间码在执行过程中再转换成机器码，不过调用的还是我们原来为HipHop写的底层库，它取代的主要是把PHP编译为C++的过程。

我并没有参与HHVM的编写，当时我已经离开这个小组了，另外一件事情吸引了我，这就是异步处理在分布式系统中的优化作用。

之所以离开这个小组，原因大概有几个方面：一个是，个人认为HHVM不再能把性能提高更多了，后来也确实如此，两三年之后HHVM出来，速度并没有更大的提高，最高只比原来静态编译机制快10%~15%，而且是因为静态编译这一块不再开发了。再就是新的课题特别有意思，具体我会在QCon北京上分享。

这就是为什么去GitHub上看，HHVM里面会有我的代码，主要是底层的代码还是基于HipHop的。HHVM的头两个字母就是来自HipHop，引擎还是原来的，不过上面做了很多工作，把PHP转换成中间代码，这个有点像Java的JVM。这样的好处就是研发过程和产品过程其实是一样的，而且不会有原来说的那种超大二进制文件的问题。中间代码很小，PHP可以直接发布到线上系统上。

InfoQ：国外一些著名的互联网公司，在性能调整和优化的过程中，慢慢都发展出了自己的编程语言，像Facebook设计了Hack语言，Google有Go和Dart等语言，Apple有Swift等。这方面您有什么感想吗，Facebook的Hack语言您是不是参与设计了？

赵海平：Google的Go语言挺有意思的，写得非常好。Hack语言我没有太多的参与。

PHP是弱类型的，这是性能提高的一个瓶颈，而强类型的话就可以做很多优化。最初我们是想增强PHP的类型系统。强化数据类型，这是引入Hack的一个主要因素。

InfoQ：PHP7最近也有很多改变，性能提高也比较大。

赵海平：这也是我临来之前刚刚听到的。PHP核心开发组的力量是很强的。我也跟他们的人员交流过，他们对整个PHP的优化有自己的思路和想法，也做了很多工作。这是件好事。其实重要的并不是说哪个团队或小组把PHP优化到什么样的地步，有几个小组都在做这个事情，彼此竞争，会促进整个PHP生态系统的发展。这种竞争也恰恰说明了PHP的重要，所以会有很多人关注它的性能优化。

InfoQ：您对公司发明创造自己的编程语言怎么看？

赵海平：编程语言这个问题，我说两点。第一，不能把语言当成一个特别神圣、至高无上的东西。语言也是整个软件系统的一部分，只是它分割的很好，独立出来了，可以执行更多的功能，我们可以用它实现我们的功能，可是在整体架构上看，语言也只不过是软件系统的一部分，而这一部分我们完全可以做一些调整，使其更适合我们的系统。而设计语言时一般考虑的是比较通用的目标，我们拿来用，只是因为它的绝大部分特性都是我们想用的。比如我们用C和C++写程序的时候，每次都要思考内存的模式是什么，是不是用share pointer，是不是用自己写的Object，内存的allocation/deallocation怎么做，一个语言帮我们把这些事情都做好了，这就是它的好处。它提供了一个很大的库，提供了一个软件执行的环境和范围，而这正是我们选择语言的初衷。

第二，作为一个公司来讲，不能说为了研发一个语言而去研发一个语言。这是没有意义的。一定要根据自己想要做的事情，在现有的软件架构当中，我们发现当前所用的语言提供的环境和范围不太适合，或者说这个语言的很多假设和假想，和我们所期待的东西并不一样，只有在这个时候，我们怎么也找不到一个合适语言的时候，我们才会创造一个新的语言，让这个语言更适合公司的事情。如果可以通用化，提炼出来，那就是语言，否则设计成软件库就可以了。

这是水到渠成的，不要强求。像Google开发Go语言，我认为它有自己的考量，可能在开发很多分布式系统的时候，现在的语言写法上不太直观，或者速度不够快，所以才创造了这么一个东西。Go应该能解决公司内部的很多问题，否则是很难存活的。

InfoQ:您可以结合自己这些年的经验，给中国开发者的成长一些建议吗？

赵海平：在美国的时候，我跟Facebook的中国员工聊的很多。我给他们最多的建议就几条。

第一，一定要提高交流能力。咱们中国人，尤其是中国搞计算机的人，很多人有个不该有的特点，就是喜欢把自己锁在黑屋子里埋头干活，跟机器交流特别擅长，跟人的交流一窍不通。这样不行，我相信在中国也是这样的，你不但要把自己的工作，技术活要做得特别好，而且要擅长表达自己的想法，擅长在工作当中讲述做的是什么，怎么样能够说服别人，怎么样能够跟别人在不伤和气的情况下，把问题解决好，这是很强的一个能力，而这个能力不是在学校里能学会的，是我们走向社会之后慢慢学到的东西，这个我恰恰认为中国的员工，尤其是在美国那样的环境，因为不是母语，可能处理得就不是特别好，有时说出来的话比较生硬，给对方的感觉不是特别好。

第二，中国人比较谦虚、内敛，讲究内涵，自己心里有的东西不表达出来。但是在工作中，可以适度强势一点，勇敢表达自己的想法。当然这个建议是基于美国多元文化的背景，在国内大家的文化背景一致，也许可以探讨最合适的沟通方式。

第三，掌握好英语，开拓眼界。我觉得在计算机这个技术里边能够非常了解英语，把英语的这个隔阂给去掉还是非常重要的。

我回来的时间还不长，等和大家接触多了，可能会有新的想法，目前就这几点吧。