语言简介

Julia 是一门支持过程式、函数式和面向对象的多范式语言。它简单，在高级数值计算方面有丰富的表现力，并且支持通用编程。它以数学编程语言为基础，同时也参考了不少流行的动态语言。

优势

• 免费开源

• 用户自定义类型的速度与兼容性和内建类型一样好

• 无需特意编写向量化的代码

• 为并行计算和分布式计算设计

• 轻量级的“绿色”线程

• 优雅的类型系统

• 可扩展的类型转换和类型提升

• 对 Unicode 的有效支持，包括但不限于 UTF-8

• 直接调用 C 函数，无需封装或调用特别的 API

• 像 Shell 一样强大的管理其他进程的能力

• 像 Lisp 一样的宏和其他元编程工具

缺陷

• （在JIT模式下）预热较慢（这是所有基于JIT的语言的共有特点），1.6版本相较之前版本有了明显的提升

• 生态环境不太友好，包的数量与质量仍待提高（Julia仍然是一门新兴语言）

• 讨论：Julia及其生态的现状与发展问题

与传统动态语言区别

• 核心语言很小：标准库是用 Julia 自身写的，包括整数运算这样的基础运算

• 丰富的基础类型：既可用于定义和描述对象，也可用于做可选的类型标注

• 通过多重派发，可以根据类型的不同，来调用同名函数的不同实现

• 为不同的参数类型，自动生成高效、专用的代码

• 接近 C 语言的性能

前景 & 当下

• 应用包括但不限于数值优化、生物信息、机器学习、数据科学、计算物理

• 2021年的调查结果

• 加入 Petaflop Club

• NASA 使用 Julia 在超级计算机上分析了 迄今为止发现的最大一批地球尺寸的行星 ，并且实现了惊人的 1,000 倍加速，在 15 分钟内分类了1.88 亿个天体

• 气候建模联盟(Climate Modeling Alliance，CliMa) 在 GPU 和 CPU 上模拟天气。该项目启动于 2018 年，与加州理工大学、 NASA 喷气推进实验室以及海军研究生院的研究人员合作，CliMa 项目组采用最近的计算科学进展来开发一个地球系统模型，该模型能够以前所未有的精度和速度预测干旱、热浪和降雨。

• 美国联邦航空管理局 (FAA) 正在使用 Julia 开发一种 空中防碰撞系统 。这也是一个「两语言问题」的好例子：之前的方案是使用 Matlab 开发算法 并使用 C++ 编写高性能实现；现在，FAA 使用 Julia 语言完成所有的事。

• 使用 Julia 在 GPU 上 175 倍加速 辉瑞的药理学模型。这是一份第11届美国定量药理学会议的海报，它还获得了quality award。

• 巴西卫星亚马逊 1 号的姿态和轨道控制子系统 (AOCS) 100% 使用 Julia 编写 ，它的作者是 Ronan Arraes Jardim Chagas

• 巴西国家发展银行 (BNDES) 放弃了付费解决方案，转而选择开源 Julia 模型并获得 10 倍加速

如果觉得这些仍不够，Julia 计算网站 上还有更多的例子。^[3]