Искусство программирования для Unix

кэшированная копия p-кода загружается, в случае если источник с тех пор не изменялся (это позволяет избежать повторного синтаксического анализа исходного кода библиотеки при каждом проходе). Подобная методика используется в Emacs Lisp (файлы .el и . .elc). Данная методика работоспособна, так как доступ для чтения и для записи кэша осуществляется посредством одной программы.

Однако, когда модель обновления главных файлов более сложна, код обеспечения синхронизации склонен к утечкам. Unix-варианты, использующие данную методику для ускорения доступа к критически важным системным базам данных, имели дурную репутацию среди системных администраторов.

Как правило, файлы бинарного кэша являются хрупкой методикой, и, вероятно, будет лучше избегать их использования. Усилия, затраченные на реализацию специализированных средств для сокращения задержки, в данном случае было бы целесообразнее направить на совершенствование конструкции приложения, так чтобы в ней не было 'бутылочного горлышка', или даже на тонкую настройку для повышения скорости файловой системы или реализации виртуальной памяти.

Если ситуация на первый взгляд требует использования методики кэширования, то разумно будет взглянуть на уровень глубже и ответить на вопрос: почему вообще понадобилось кэширование? Решение данной проблемы вполне может оказаться не сложнее, чем правильное решение всех граничных случаев в кэширующем программном обеспечении.

13 Сложность: просто, как только возможно, но не проще

Все следует делать так просто, как только возможно, но не проще.

—Альберт Эйнштейн

В конце главы 1 философия Unix была сведена к общему принципу — K.I.S.S. (Keep It Simple, Stupid! Будь проще!). В части 'Проектирование' данной книги одной из ключевых тем была важность сохранения максимально возможной простоты конструкции и реализации. Однако, что значит 'просто, как только возможно'?

Рассмотрение данного вопроса откладывалось до настоящей главы потому, что простота — комплексное понятие. В качестве теоретической основы при изучении данной темы необходимы некоторые идеи, которые были сформулированы ранее в части 'Проектирование', особенно в главах 4 и 11.

Важными вопросами в данной главе являются основные предубеждения Unix-традиции. Некоторые из этих предубеждений стали причинами идеологических войн, продолжавшихся в течение десятилетий. Данная глава начинается с рассмотрения установившейся практики и терминологии Unix, а затем несколько выходит за рамки этой тематики. Автор не пытается сформулировать здесь простые ответы на данные вопросы, это невозможно, однако концептуальные средства, описанные в настоящей главе, вероятно, позволят читателям продвинуться дальше в собственном поиске ответов.

13.1. Сложность

Как и в случае рассмотренных выше вопросов модульности и проектирования интерфейсов, Unix- программисты воспринимают ряд отличий, которые они часто усваивают из опыта, даже не зная, как их назвать. Поэтому начинать следует с изложения некоторых терминов.

Раздел начинается с определения того, в чем заключается сложность программного обеспечения. Далее определяются некоторые горизонтальные границы между несколькими разновидностями сложности. Завершается данный раздел определением еще более важных вертикальных различий между видами сложности, с которыми приходится смириться, и видами сложности, которые можно устранить.

13.1.1. Три источника сложности

Вопросы о простоте, сложности и верном размере программного обеспечения вызывают бурные споры в Unix-сообществе. Unix-программисты развили такое мировоззрение, согласно которому простота — это красота, изящество и добро, а сложность — уродство, абсурдность и зло

В основе программистского стремления отстаивать простоту лежит прагматичный факт: сложность дорого обходится. Сложное программное обеспечение труднее анализировать, тестировать, отлаживать, сопровождать, но прежде всего его сложнее изучать и использовать. Издержки сложности, не устраненные во время разработки, резко проявляются после внедрения программы. Сложность создает источники ошибок, из которых они распространяются и создают проблемы на протяжении всего срока службы программного обеспечения.

Тем не менее, остается достаточно факторов, которые 'толкают' программистов 'в трясину сложности'. В предыдущих главах рассматривалось множество неконтролируемых факторов. Два наиболее широко известных — сползание функций и преждевременная оптимизация. Традиционно Unix- программисты отклоняют эти тенденции, провозглашая с религиозной страстью лозунги, осуждающие всякую сложность.

Что конкретно автор называет 'сложностью'? Этот момент достоин точного определения ввиду своей важности.

Unix-программисты (как и остальные программисты) склонны фокусировать внимание на сложности реализации — по существу, степени трудности, с которой столкнется программист, пытаясь понять программу, для того чтобы создать ее ментальную модель или отладить.

С другой стороны, потребители и пользователи склонны видеть сложность в самих понятиях сложности интерфейса программы. В главе 11 рассматривалась простота и качество, противоположное ей, т.е. мнемоническая нагрузка. Для пользователя сложность тесно связана с мнемонической нагрузкой. Слабая выразительность и лаконичность также имеют значение, в случае если неразвитый интерфейс вынуждает пользователя выполнять множество чреватых ошибками или просто утомительных низкоуровневых операций вместо нескольких высокоуровневых.

Оба описанных выше вида сложности управляют третьим, более простым: общее количество строк кода в системе, т.е. размер кодовой базы. В понятиях стоимости на протяжении жизненного цикла данный критерий обычно является наиболее важным. Причины, вероятно, связаны с самым важным эмпирическим выводом программной инженерии, который цитировался ранее: плотность дефектов кода, выраженная в количестве ошибок на сотню строк, стремится к постоянному значению независимо от языка реализации. Большее количество строк кода означает большее количество ошибок, а отладка является наиболее дорогостоящей и трудоемкой частью процесса разработки.

Размер кодовой базы, сложность интерфейса и реализации могут возрастать одновременно, что является обычным результатом сползания функций и причиной особенных опасений программистов. Преждевременная оптимизация не склонна увеличивать сложность интерфейса, но оказывает негативное влияние (часто крайне негативное) на сложность реализации и размер кодовой базы. Однако эти доводы против сложности сравнительно просты. Более серьезные трудности начинаются, когда приходится искать компромисс между тремя данными критериями.