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分类:操作系统

从面向对象的设计模式看软件设计

从面向对象的设计模式看软件设计

前些天发了一篇《如此理解面向对象编程》的文章,然后引起了大家的热议。然后我在微博上说了一句——“那23个经典的设计模式和OO半毛钱关系没有,只不过人家用OO来实现罢了……OO的设计模式思想和Unix的设计思想基本没什么差别”,结果引来了一点点争议。所以,我写下这篇文章把我的观点说明一下。我希望这样可以让大家更容易地理解什么是设计模式。我顺便帮OO和 Unix/Linux搞搞基

什么是模式

在正式说明GoF的那23个经典的设计模式其实和OO关系不大并和Unix的设计思想很相似的这个观点之前,让我先来说说什么是模式?设计模式的英文是Design Pattern,模式是Pattern的汉译。所谓Pattern就是一种规则,或是一种模型,或是一种习惯。Pattern这个东西到处都是,并不只有技术圏子里才有。比如:

  • 文章有文章的Pattern。如新闻有新闻的Pattern(第一段话简述了整个新闻),诗歌总是抒情的,论文总是死板的,讲稿总是高谈的,漫画总是幽默的,……
  • 小说有小说的Pattern。比如,
    • 武侠小说必然要整个武林大会,整几个NB的武功和大师,分个正派和反派,还有一个或数个惊天阴谋,坏人总是要在一开始占尽优势,好人总是要力挽狂澜……
    • 言情小说总是要有第三者,总是要有负心人,里面的女子总是要哭得死去活来,但又痴心不改,……
  •  新闻联播的模式是:头10分钟领导很忙,中间10分钟人民很幸福,后10分钟国外很乱。中国政府官方宣传稿也模式也很明显,各种赞美,口号,胜利,总是要坚持个什么,团结个什么,迈向个什么,某某精神,某某思想,群众情绪稳定,不明真相,等等……
  • 春节的模式是,回家,吃饺子,放个鞭炮,给压岁钱,同学聚会…… 同学聚会的模式基本上都是在饭桌上回忆一下校园时光,比较一下各自的当前处境,调戏一下女同学……
  • …… ……

这就是Pattern,只要你细心观察,你会发现这世间有很多很多的Pattern。

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应该知道的Linux技巧

应该知道的Linux技巧

这篇文章来源于Quroa的一个问答《What are some time-saving tips that every Linux user should know?》—— Linux用户有哪些应该知道的提高效率的技巧。我觉得挺好的,总结得比较好,把其转过来,并加了一些自己的理解。 首先,我想告诉大家,在Unix/Linux下,最有效率技巧的不是操作图形界面,而是命令行操作,因为命令行意味着自动化。如果你看过《你可能不知道的Shell》以及《28个Unix/Linux的命令行神器》你就会知道Linux有多强大,这个强大完全来自于命令行,于是,就算你不知道怎么去做一个环保主义的程序员,至少他们可以让你少熬点夜,从而有利于你的身体健康和性生活。下面是一个有点长的列表,正如作者所说,你并不需要知道所有的这些东西,但是如果你还在很沉重地在使用Linux的话,这些东西都值得你看一看。 (注:如果你想知道下面涉及到的命令的更多的用法,你一定要man一点。对于一些命令,你可以需要先yum或apt-get来安装一下,如果有什么问题,别忘了Google。如果你要Baidu的话,我仅代表这个地球上所有的生物包括微生物甚至细菌病毒和小强BS你到宇宙毁灭)

基础

  • 学习 Bash 。你可以man bash来看看bash的东西,并不复杂也并不长。你用别的shell也行,但是bash是很强大的并且也是系统默认的。(学习zsh或tsch只会让你在很多情况下受到限制)
  • 了解 ssh。明白不需要口令的用户认证(通过ssh-agent, ssh-add),学会用ssh翻墙,用scp而不是ftp传文件,等等。你知道吗?scp 远端的时候,你可以按tab键来查看远端的目录和文件(当然,需要无口令的用户认证),这都是bash的功劳。

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你可能不知道的Shell

你可能不知道的Shell

Shell也叫做命令行界面,它是*nix操作系统下用户和计算机的交互界面。Shell这个词是指操作系统中提供访问内核服务的程序。

这篇文章向大家介绍Shell一些非广为人知、但却实用有趣的知识,权当品尝shell主食后的甜点吧。

科普

先科普几个你可能不知道的事实:

  • Shell几乎是和Unix操作系统一起诞生,第一个Unix Shell是肯·汤普逊(Ken Thompson)以Multics上的Shell为模范在1971年改写而成,并命名Thompson sh。即便是后来流行的bash(shell的一种变体),它的年龄实际上比当前流行的所有的Linux kernel都大,可谓在Linux系统上是先有Shell再有Kernel。
  • 当前绝大部分*nix和MacOS操作系统里的默认的Shell都是bash,bash由Brian Fox在1987年创造,全称Bourne Again shell ( bash)。
  • 你或许听说除了bash之外,还有Bourne shell ( sh),Korn shell ( ksh),C shell (包括 csh and tcsh),但是你知道这个星球上一共存在着大约50多种不同的shell么?想了解他们,请参考 http://www.freebsd.org/ports/shells.html
  • 每个月tiobe上都会给一个编程语言的排名,来显示各种语言的流行度。排名指数综合了全球范围内使用该语言的工程师人数、教学的课程数和第三方供应商数。截止至2012年11月份,tiobe公布的编程语言排行榜里,bash的指数是0.56%排名22位。如果算上它旗下的awk 0.21%和tcl 0.146%,大概就能排到14名。注意这里还不包括bash的同源的兄弟姐妹csh、ksh等,算上它们,shell家族有望接近前十。值得一提的是一直以来shell的排名就很稳定,不像某些“暴发户”语言,比如objective-c,这些语言的流行完全是因为当前Apple系的崛起,但这种热潮极有可能来得快去得更快。

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一个fork的面试题

一个fork的面试题

前两天有人问了个关于Unix的fork()系统调用的面试题,这个题正好是我大约十年前找工作时某公司问我的一个题,我觉得比较有趣,写篇文章与大家分享一下。这个题是这样的:

题目:请问下面的程序一共输出多少个“-”?

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
   int i;
   for(i=0; i<2; i++){
      fork();
      printf("-");
   }

   wait(NULL);
   wait(NULL);

   return 0;
}

如果你对fork()的机制比较熟悉的话,这个题并不难,输出应该是6个“-”,但是,实际上这个程序会很tricky地输出8个“-”。

要讲清这个题,我们首先需要知道fork()系统调用的特性,

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性能调优攻略

性能调优攻略

关于性能优化这是一个比较大的话题,在《由12306.cn谈谈网站性能技术》中我从业务和设计上说过一些可用的技术以及那些技术的优缺点,今天,想从一些技术细节上谈谈性能优化,主要是一些代码级别的技术和方法。本文的东西是我的一些经验和知识,并不一定全对,希望大家指正和补充

在开始这篇文章之前,大家可以移步去看一下酷壳以前发表的《代码优化概要》,这篇文章基本上告诉你——要进行优化,先得找到性能瓶颈! 但是在讲如何定位系统性能瓶劲之前,请让我讲一下系统性能的定义和测试,因为没有这两件事,后面的定位和优化无从谈起。

一、系统性能定义

让我们先来说说如何什么是系统性能。这个定义非常关键,如果我们不清楚什么是系统性能,那么我们将无法定位之。我见过很多朋友会觉得这很容易,但是仔细一问,其实他们并没有一个比较系统的方法,所以,在这里我想告诉大家如何系统地来定位性能。 总体来说,系统性能就是两个事:

  1. Throughput ,吞吐量。也就是每秒钟可以处理的请求数,任务数。
  2. Latency, 系统延迟。也就是系统在处理一个请求或一个任务时的延迟。

一般来说,一个系统的性能受到这两个条件的约束,缺一不可。比如,我的系统可以顶得住一百万的并发,但是系统的延迟是2分钟以上,那么,这个一百万的负载毫无意义。系统延迟很短,但是吞吐量很低,同样没有意义。所以,一个好的系统的性能测试必然受到这两个条件的同时作用。 有经验的朋友一定知道,这两个东西的一些关系:

  • Throughput越大,Latency会越差。因为请求量过大,系统太繁忙,所以响应速度自然会低。
  • Latency越好,能支持的Throughput就会越高。因为Latency短说明处理速度快,于是就可以处理更多的请求。

二、系统性能测试

经过上述的说明,我们知道要测试系统的性能,需要我们收集系统的Throughput和Latency这两个值。

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用Unix的设计思想来应对多变的需求

用Unix的设计思想来应对多变的需求

之前,@风枫峰 在“这是谁的错?”中说过开发团队对需求来者不拒,而@weidagang 也在“需求变更和IoC”中说过用IoC来最大程度地解决需求变更。今天我也想从Unix设计思想的角度来说说什么是好的软件设计,什么样的设计可以把需求变更对开发的影响降低。(注意:这并不能解决用户或是PM的无理需求,面对无理需求,需要仔细分析需求,而用技术的手段无法搞定这个事,但是可以减轻需求变更带来的痛苦) 我曾经在《Unix传奇》的下篇中写过一些Unix的设计哲学和思想(这里重点推荐大家看一下《The Art of Unix Programming》,我推荐过多次了),以前也发过一篇《一些软件设计的原则》,不过,这些东西都太多了,记不住。其实,这么多年来,我的经验告诉我,无论是Unix设计,还是面向对象设计,还是别的什么如SOA,ECB,消息,事件,MVC,网络七层模型,数据库设计,等等,他们都在干三件事——解耦,解耦,还是解耦所谓解耦,就是让软件的模块和模块间尽量少地依赖起来。

现实当中的例子

让我先举几个现实生活中的例子:

1、现实社会中,制造灯具的工厂完全不关心制造灯泡的工厂,制造灯泡的工厂完全不关心制造灯具的工厂,但是,灯泡和灯饰可以很完美地组合成用户所喜欢的样子(这和@weidagang 在“需求变更和IoC”说到的那个PC的例子相仿)。他们是怎么做到的?

2、互联网上,做网站的人完全不用关心用户在用什么样的操作系统,什么样的客户端浏览器(当然事实上,浏览器的不标准让网站那边很头痛,这里只是举个例),反过来,上网的人也不关心做网站的人在用什么的技术开发网站。但是大家在完全不关心对方的情况下,可以很正常地协同工作在一起。为什么?

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面向对象的Shell脚本

面向对象的Shell脚本

还记得以前那个用算素数的正则表达式吗?编程这个世界太有趣了,总是能看到一些即别出心裁的东西。你有没有想过在写Shell脚本的时候可以把你的变量和函数放到一个类中?不要以为这不可能,这不,我在网上又看到了一个把Shell脚本整成面向对象的东西。Shell本来是不支持的,需要自己做点东西,能搞出这个事事的人真的是hacker啊。

当然,这里并不是真正的面向对象,因为其只是封装罢了,还没有支持继承和多态。最变态的是他居然还支持typeid,靠!

下面让我们看看他是怎么来做的。下面的脚本可能会有点费解。本想解释一下,后来想想,还是大家自己专研一下吧,其实看懂也不难,给大家提几个点吧。

  1. 我们可以看到,下面的这个脚本定义了class,  func, var, new 等函数,其实这些就是所谓的关键字。
  2. class是一个函数,主要是记录类名。
  3. func和var实际上是把成员函数名和成员变量记成有相同前缀的各种变量。
  4. new方法主要是记录实例。大家重点看看new函数里的那个for循环,最核心的就在那里了。
脚本如下所示:
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一个空格引发的惨剧

一个空格引发的惨剧

你是否相信如果你的程序里没有检查一个变量会导致怎么系统瘫痪?无论你相不相信,这是我一个亲身经历过的案例,你可以在本站的程序员那些悲催的事儿中找到很多这样的事。这样的事昨天在发生,今天同样在发生。Unix40多年了,在这40年里,程序员发生过各种各样的的惨剧,但是大多数的事情一而再再而三的重演。

今天的你,可能在开发者各种各样NB的系统,你会相信你的一个空格也能导致系统瘫痪吗?也许你可能很难相信这个事。不过,再下面这个事将告诉你这个血淋淋的事实 —— 一个空格产生的bug可以让你的系统瘫痪。

bumblebee是一个开源项目,这个名字也就是变形金刚里的大黄蜂,这个项目是这样介绍自己的——

bumblebee is Optimus support for Linux, with real offloading, and not switchable graphics.. More important.. it works on Optimus Laptops without a graphical multiplexer..

Optimus 是NVIDIA的“优驰”技术,其可以将您的笔记本电脑PC提升到绝佳状态,提供出色的图形性能,并在需要时延长电池续航时间。这个项目是把这个技术移到Linux上来。

这个项目本来不出名,不过,程序在其安装脚本install.sh里的一个bug让这个项目一下子成了全世界最瞩目的项目,这个bug的fix如下:

@@ -348,7 +348,7 @@ case "$DISTRO" in
-  rm -rf /usr /lib/nvidia-current/xorg/xorg
+  rm -rf /usr/lib/nvidia-current/xorg/xorg

看明白了吗?空格。这个空格会导致什么样的问题呢?呵呵。你有没有感到菊花一紧?这个bug绝对的霸气外露!真是验证了“如何写出无法维护代码”的那句话——“测试你的程序是一种懦夫的行为”。

不过,最精彩还不是这个bug,而是全世界程序员的对这个bug 的 code review comments,真的相当的欢乐。请强势围望!

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GNU/Linux下有多少是GNU的?

GNU/Linux下有多少是GNU的?

一个葡萄牙的学生写了一篇文章 《How much GNU is there in GNU/Linux?》 – GNU/Linux下有多少是GNU的。他的这篇文章主要分布了今年4月份的Ubuntu Natty的Linux分发包。其主要是用代码行来做的分析,其给了两个饼图。

第一个饼图如下,其指明了各种主流的开源项目组的分布情况。可见GNU只占了8%,当然,GNome也是GNU的,加起来也只有13%,只占整个分发包很少的比重。

第二个图,作者把GNU的部分拿了出来,再进行了分析:

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HTTP幂等性概念和应用

HTTP幂等性概念和应用

[ 感谢 Todd 同学投递本文 ]

基于HTTP协议的Web API是时下最为流行的一种分布式服务提供方式。无论是在大型互联网应用还是企业级架构中,我们都见到了越来越多的SOA或RESTful的Web API。为什么Web API如此流行呢?我认为很大程度上应归功于简单有效的HTTP协议。HTTP协议是一种分布式的面向资源的网络应用层协议,无论是服务器端提供Web服务,还是客户端消费Web服务都非常简单。再加上浏览器、Javascript、AJAX、JSON以及HTML5等技术和工具的发展,互联网应用架构设计表现出了从传统的PHP、JSP、ASP.NET等服务器端动态网页向Web API + RIA(富互联网应用)过渡的趋势。Web API专注于提供业务服务,RIA专注于用户界面和交互设计,从此两个领域的分工更加明晰。在这种趋势下,Web API设计将成为服务器端程序员的必修课。然而,正如简单的Java语言并不意味着高质量的Java程序,简单的HTTP协议也不意味着高质量的Web API。要想设计出高质量的Web API,还需要深入理解分布式系统及HTTP协议的特性。

幂等性定义

本文所要探讨的正是HTTP协议涉及到的一种重要性质:幂等性(Idempotence)。在HTTP/1.1规范中幂等性的定义是:

Methods can also have the property of “idempotence” in that (aside from error or expiration issues) the side-effects of N > 0 identical requests is the same as for a single request.

从定义上看,HTTP方法的幂等性是指一次和多次请求某一个资源应该具有同样的副作用。幂等性属于语义范畴,正如编译器只能帮助检查语法错误一样,HTTP规范也没有办法通过消息格式等语法手段来定义它,这可能是它不太受到重视的原因之一。但实际上,幂等性是分布式系统设计中十分重要的概念,而HTTP的分布式本质也决定了它在HTTP中具有重要地位。

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