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主題: [其他] Unix哲學   字型大小:||| 
Vic
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 . 大熊國
#1 : 2011-5-14 01:48 AM     只看本作者 引言回覆

Unix 哲學--<<Unix編程藝術>>摘要


要良好的運用Unix 哲學,你就應該不斷追求卓越。你必須相信,軟件設計是一門技藝,值得你付出所有的智慧、創造力和激情。否則,你的視線就不會超越那些簡單、老套的設計和實現;你就會在應該思考的時候急急忙忙跑去編程。你就會在該無情刪繁就簡的時候反而把問題複雜化——然後你還會反過來奇怪你的代碼怎麼會那麼臃腫、那麼難以調試。

要良好地運用Unix 哲學,你應該珍惜你的時間決不浪費。一旦某人已經解決了某個問題,就直接拿來利用,不要讓驕傲或偏見拽住你又去重做一遍。永遠不要蠻幹;要多用巧勁,省下力氣到需要的時候再用,好鋼用在刀刃上。善用工具,盡可能將一切都自動化。

軟件設計和實現應該是一門充滿快樂的藝術,一種高水平的遊戲。如果這種態度對你來說聽起來有些荒謬,或者令你隱約感到有些困窘,那麼請停下來,想一想,問問自己是不是已經把什麼給遺忘了。如果只是為了賺錢或是打發時間,你為什麼要搞軟件設計而不是別的什麼呢?你肯定曾經也認為軟件設計值得你付出激情……


所有的Unix 哲學濃縮為一條鐵律,那就是各地編程大師們奉為圭臬的「K.I.S.S」原則:
              
Keep It Simple, Stupid!

==================================================

也許Unix 最持久的異議恰恰來自Unix 哲學的一個特性,這一條特性是X window 設計者首先明確提出的。X 致力於提供一套「機制,而不是策略」,以支持一套極端通用的圖形操作,從而把使用工具箱和界面的「觀感」(策略)推後到應用層。
Unix 其它系統級的服務也有類似的傾向:行為的最終邏輯被盡可能推後到使用端。Unix用戶可以在多種shell 中進行選擇。而Unix 應用程序通常會提供很多的行為選項和令人眼花繚亂的定制功能。
這種傾向也反映出Unix的遺風:原本是為技術人員設計的操作系統;同時也表明設計的信念:最終用戶永遠比操作系統設計人員更清楚他們究竟需要什麼。

然而這種選擇機制而不是策略的代價是:當用戶「可以」自己設置策略時,他們其實是「必須」自己設置策略。非技術型的終端用戶常常會被Unix 豐富的選項和接口風格搞得暈頭轉向,於是轉而選擇那些偽稱能夠給他們提供簡潔性的操作系統。
只看眼前的話,Unix 的這種自由放縱主義風格會讓它失去很多非技術型用戶。但從長遠考慮,最終你會發覺這個「錯誤」換來至關重要的優勢:策略相對短壽,而機制才會長存。現今流行的界面觀感常常會變成明日進化的死胡同(去問問那些使用已經過時的X 工具包的用戶,他們會有一肚子苦水倒給你!)。說來說去,只提供機制不提供方針的哲學能使Unix 長久保鮮;而那些被束縛在一套方針或界面風格內的操作系統,也許早就從人們的視線中消失了。


雖然成型於TOPS-10 的TCP/IP 標準(互聯網的基礎) 在理論上可以與Unix 分開, 但當應用在其它操作系統上時,一直都飽受兼容性差、不穩定、bug 太多等問題的困擾。實際上,理論和規格說明人人都可以獲取, 但是只有Unix 世界中你才見得到這些穩固可靠的現實成果。


從頭到腳的靈活性:
許多操作系統自詡比起Unix 來有多麼的「現代」,用戶界面又是多麼的「友好」。 它們漂亮外表的背後,卻是以貌似精巧實則脆弱狹隘難用的編程接口,把用戶和開發者禁錮在單一的界面方針下。在這樣的操作系統中,完成設計者(指操作系統)預見的任務很容易,但如果要完成設計者沒有預料到的任務,用戶不是無計可施就是痛苦不堪。
相反,Unix 具有非常徹底的靈活性。Unix 提供眾多的程序粘合手段,這意味著Unix基本工具箱的各種組件連縱開合後,將收到單個工具設計者無法想像的功效。
Unix 支持多種風格的程序界面(通常也因為給終端用戶增加了明顯的系統複雜度而被視為Unix 的一個缺點),從而增加了它的靈活性;只管簡單數據處理的程序而無需背上精巧圖形界面的擔子。
Unix 傳統將重點放在盡力使各個程序接口相對小巧、簡潔和正交——這也是另一個提高靈活性的方面。整個Unix 系統,容易的事還是那麼容易,困難的事呢,至少是有可能做到的。



Unix 哲學起源於Ken Thompson 早期關於如何設計一個服務接口簡潔、小巧精幹的操作系統的思考,隨著Unix 文化在學習如何盡可能發掘Thompson 設計思想的過程中不斷成長,同時一路上還從其它許多地方博采眾長。


Unix 管道的發明人、Unix 傳統的奠基人之一Doug McIlroy 在[McIlroy78]中曾經說過:

(i)讓每個程序就做好一件事。如果有新任務,就重新開始,不要往原程序中加入新功能而搞得複雜。
(ii)假定每個程序的輸出都會成為另一個程序的輸入,哪怕那個程序還是未知的。輸出中不要有無關的信息干擾。避免使用嚴格的分欄格式和二進制格式輸入。不要堅持使用交互式輸入。
(ii)盡可能早地將設計和編譯的軟件投入試用, 哪怕是操作系統也不例外,理想情況下, 應該是在幾星期內。對拙劣的代碼別猶豫,扔掉重寫。
(iv)優先使用工具而不是拙劣的幫助來減輕編程任務的負擔。工欲善其事,必先利其器。

Unix 哲學是這樣的:一個程序只做一件事,並做好。程序要能協作。程序要能處理文本流,因為這是最通用的接口。


Rob Pike, 最偉大的C 語言大師之一, 在《Notes on C Programming》中從另一個稍微不同的角度表述了Unix 的哲學[Pike]:

原則1: 你無法斷定程序會在什麼地方耗費運行時間。瓶頸經常出現在想不到的地方,所以別急於胡亂找個地方改代碼,除非你已經證實那兒就是瓶頸所在。
原則2:估量。在你沒對代碼進行估量,特別是沒找到最耗時的那部分之前,別去優化速度。
原則3: 花哨的算法在n 很小時通常很慢,而n 通常很小。花哨算法的常數複雜度很大。除非你確定n 總是很大,否則不要用花哨算法(即使n 很大,也優先考慮原則2)。
原則4:花哨的算法比簡單算法更容易出bug、更難實現。盡量使用簡單的算法配合簡單的數據結構。
原則5:數據壓倒一切。如果已經選擇了正確的數據結構並且把一切都組織得井井有條,正確的算法也就不言自明。編程的核心是數據結構,而不是算法6。
原則6:沒有原則6。

Ken Thompson——Unix 最初版本的設計者和實現者,禪宗偈語般地對Pike 的原則4作了強調:
        拿不準就窮舉。



Unix 哲學中更多的內容不是這些先哲們口頭表述出來的,而是由他們所作的一切和Unix 本身所作出的榜樣體現出來的。從整體上來說,可以概括為以下幾點:
1. 模塊原則:使用簡潔的接口拼合簡單的部件。
2. 清晰原則:清晰勝於機巧。
3. 組合原則:設計時考慮拼接組合。
4. 分離原則:策略同機制分離,接口同引擎分離。
5. 簡潔原則:設計要簡潔,複雜度能低則低。
6. 吝嗇原則:除非確無它法,不要編寫龐大的程序。
7. 透明性原則:設計要可見,以便審查和調試。
8. 健壯原則:健壯源於透明與簡潔。
9. 表示原則:把知識疊入數據以求邏輯質樸而健壯。
10. 通俗原則:接口設計避免標新立異。
11. 緘默原則:如果一個程序沒什麼好說的,就沉默。
12. 補救原則:出現異常時,馬上退出並給出足夠錯誤信息。
13. 經濟原則:寧花機器一分,不花程序員一秒。
14. 生成原則:避免手工hack,盡量編寫程序去生成程序。
15. 優化原則:雕琢前先要有原型,跑之前先學會走。
16. 多樣原則:決不相信所謂「不二法門」的斷言。
17. 擴展原則:設計著眼未來,未來總比預想來得快。


更多內容看這裡:

http://www.lslnet.com/linux/f/docs1/i32/big5249529.htm
http://blog.leezhong.com/reading ... ix-programming.html

英文版:

http://www.faqs.org/docs/artu/ch01s06.html


雖然說的是unix…不過那幾個原則在很多領域都可以套用…所以跟大家分享一下~

從下而上…將下面的基石做得越簡笨(KISS)…上面的高樓也會更堅固。



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