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  • unix编程艺术中的17点编程原则--设计开发者的至高准则

    一、unix编程艺术一书介绍
    本书主要介绍了Unix系统领域中的设计和开发哲学、思想文化体系、原则与经验,
    由公认的Unix编程大师、开源运动领袖人物之一Eric S. Raymond倾力多年写作而成。
    包括Unix设计者在内的多位领域专家也为本书贡献了宝贵的内容。
    本书内容涉及社群文化、软件开发设计与实现,覆盖面广、内容深邃,完全展现了作者极其深厚的经验积累
    和领域智慧。
    二、unix哲学基础
    unix管道的发明人、unix传统的奠基人之一Doug McIlroy在<<unix的四分之一世纪>>中,
    这样总结unix的哲学:
    编写的一个程序只做一件事,并做好。编写的程序要相互协作,
    同时,要能处理文本流,因为那是最普通(或最基本)的接口。
    Rob Pike,是最伟大的c语言大师之一,他在<<Notes on C Programming>>一书中,
    从各个不同的角度,阐述了unix哲学的几个原则:
    原则1:你无法断定程序会在哪个地方耗费它的运行时间。瓶颈常常出现在意想不到的地方,
    所以,别急着胡乱找个地方,乱改一通,除非你确实已经找到并证实问题的症结所在。
    原则2:估量。在你还没有对程序代码进行整体估量之前,尤其是还没找到最耗时的那部分之前,
    别去天真的想着优化速度。
    原则3:花俏的算法通常在n比较小时,很慢。因为,花俏而不切实际的算法的常数复杂度很大。
    除非你能确定n一定是很大的,否则,不要去冒昧的使用花俏算法(即使n很大,也要优先考虑原则2)。
    原则4:花俏的算法比简单而切实际的算法更容易出错(bug)、且更难实现(维护)。所以,非情不得已时,
    尽量采用简单的算法,与简单的数据结构相配合。
    原则5:数据压倒一切。如果,你已经选择了正确的数据结构并且把一切都组织的井井有条,
    那么,正确高效的算法不言而喻。编程的核心在数据结构,而不在算法。(仅代表Rob Pike个人观点)。
    Ken Thompson,unix最初版本的设计者,和实践者,面对上述Rob Pike的原则4时,说道:
    如果你拿不准,就穷举吧。
    三、unix哲学原则
    更多的unix哲学艺术,不是由先哲们口头所阐述的,而是由他们所作的一切,包括unix本身,所体现出来
    的。从整体上来说,可以概括为以下17点原则:
    1、Rule of Modularity: Write simple parts connected by clean interfaces.
    1、模块原则:尽量使用简洁的接口套和简单的组件。
    正如,Brian Kernighan 曾经说过,"计算机编程的本质就是尽量控制(降低)程序的复杂度"。
    设计一个程序,调试纠错往往占了大部分的开发时间,最终弄出一个拿得出手的可用系统,
    与其说是才华横溢的设计成果,还不如说是一路磕磕碰碰的结果。
    编写复杂而庞大的软件,唯一的方法,就是控制好,并降低程序的整体复杂度,用清晰的接口把若干的模块
    组合成一个复杂软件。
    这就是,模块原则,即尽量模块化,各模块之间,减少耦合,如此独立,才不会在改动时,牵一处,而动全
    身。
    2、Rule of Clarity: Clarity is better than cleverness.
    2、清晰原则:清晰胜于取巧。
    写的程序,是给计算机执行的,但却是给人看的,如程序后期的维护。
    一个艰深晦涩的程序,将使后期的维护、修正、甚至性能提升、算法优化等工作,都将重重受阻。
    所以,编写程序的时候,时刻牢记:编写清晰易懂的程序,添加良好有用的注释。
    于人于己,皆有利。
    3、Rule of Composition: Design programs to be connected to other programs.
    3、组合原则:设计时,要考虑连接组合。
    考虑尽量让程序彼此之间能通信,让程序具有组合性,彼此模块独立。
    4、Rule of Separation: Separate policy from mechanism; separate interfaces from engines.
    4、分离原则:策略同机制分离,接口同引擎分离。
    如果,将策略同机制,杂糅成一团,将会有俩个负面影响,
    一、是策略变得死板,难以适应用户需求的改变;二、这样做的同时,也将意味着任何策略的改变都将极有
    可能动摇到整个机制。
    而,相反,将策略同机制,俩者分离的话,就可能在尝试新策略的时候,不会打破原有机制。
    且,我还能更容易的为机制编写出较好的测试用例。
    5、Rule of Simplicity: Design for simplicity; add complexity only where you must.
    5、简洁原则:设计尽可能简洁,复杂度能低则低。
    有的程序员,常常喜欢捣一些错综复杂的东西,来显示或满足自己的优越感、虚荣感。
    程序员都很聪明,因自己有足够的能力玩转一些复杂而抽象的东西,而引以为傲,这本无可厚非。
    但与此同时,他们在玩弄复杂、故弄玄虚的之后,必将深感厌恶程序之纠错调试工作。
    因为,故弄玄虚的代价,就是一堆代价高昂的废品。
    所以,最好的方式是,简洁为美。一切,以简洁至上。
    6、Rule of Parsimony: Write a big program only when it is clear by demonstration that
    nothing else will do.
    6、吝啬原则:除非别无他法,否则,不要去编写庞大的程序。
    这点,跟上第5点差不多,以简洁为美,不要刻意去编写庞大而复杂的程序。
    7、Rule of Transparency: Design for visibility to make inspection and debugging easier.
    7、透明原则:设计要透明可见,以便审查和调试。
    充分考虑透明性、显见性、简洁性。
    8、Rule of Robustness: Robustness is the child of transparency and simplicity.
    8、健壮原则:健壮的程序源于透明与简洁。
    程序越简洁,越透明,程序就越健壮。
    9、Rule of Representation: Fold knowledge into data so program logic can be stupid and
    robust.
    9、表示(法)原则:把知识叠入数据,以求逻辑结构质朴而健壮。
    建模,以求逻辑结构清晰。
    10、Rule of Least Surprise: In interface design, always do the least surprising thing.
    10、通俗原则:接口设计,避免标新立异。
    程序的好坏由用户来评判,最简单易用、最通俗易懂的程序,往往是最受用户欢迎的程序。
    11、Rule of Silence: When a program has nothing surprising to say, it should say nothing.
    11、缄默原则:如果一个程序没什么好挑剔的,那就保持沉默。
    程序不要有多余冗杂的部分,尽量简洁为上,不需要的多余功能,就不要有。
    12、Rule of Repair: When you must fail, fail noisily and as soon as possible.
    12、补救原则:出现异常时,马上退出并适当给出足够的出错信息。
    尽可能让程序以一种容易诊断出错误的方式终止掉。
    13、Rule of Economy: Programmer time is expensive; conserve it in preference to machine
    time.
    13、经济原则:宁可多花机器一分,也不浪费程序员一秒。
    时刻记住,程序员的时间是宝贵的,不要无故浪费一分一秒。
    14、Rule of Generation: Avoid hand-hacking; write programs to write programs when you can.
    14、生成原则:避免手工hack(直译了),尽可能编写程序,让程序去生成程序。
    程序规格越简单,设计者就越容易做对。
    15、Rule of Optimization: Prototype before polishing. Get it working before you optimize it.
    15、优化原则:雕刻前先要有模型,跑之前,要先学会走。
    先制作原型,再精雕细琢。优化之前,先确保能用。否则,一切美妙的优化,都是白搭。
    或者如,极限编程大师 Kent Beck所说,先求运行,再求正确,最后求快。
    不要一味的去考虑那些蝇头小利的所谓效率提升。过早优化,往往成为一切万恶之根源。
    16、Rule of Diversity: Distrust all claims for "one true way".
    16、多样原则:绝不要去相信什么所谓"不二法则"的言论。
    即使最出色的软件,也常常会受限于设计者的想象力。
    爱因斯坦曾说过一句话,这个世界缺乏的不是技术,而是想象力。
    没有人能聪明到把所有的东西,都能事先预言安排好。
    17、Rule of Extensibility: Design for the future, because it will be here sooner than you
    think.
    17、扩展原则:设计要着眼于未来,因为有时未来来的要比想象中的快。
    永远不要认为自己的设计已经完美了,可以终止优化、或提升了。
    所以,要为数据格式,和代码留下可扩展的空间,后期你自会发现,当初的选择是明智的。

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