11.6.8. Модель "разделения ядра и интерфейса"

11.6.8. Модель "разделения ядра и интерфейса"

В главе 7 рассматривались доводы против создания крупных однопроцессных монолитов, а также обсуждалась возможность понижения глобальной сложности программ путем их разделения на взаимодействующие блоки. В мире Unix данная тактика часто реализуется путем отделения "ядра" программы (основных алгоритмов и логики, специфической для данной прикладной области) от "интерфейсной" ее части (которая принимает пользовательские команды, отображает результаты, а также может предоставлять такие службы, как интерактивная справочная система или история команд). В сущности, данная модель обособленного ядра и интерфейса, вероятно, является наиболее характерной моделью проектирования интерфейсов в Unix.

Другими более очевидными кандидатами для такого разграничения были бы фильтры. Однако фильтры в не-Unix-средах встречаются чаще, чем пары ядро/интерфейс с двунаправленной передачей данных между ними. Имитировать конвейеры просто. Сложно реализовать более развитые IPC-механизмы, необходимые для пар ядро/интерфейс.

Оуэн Тейлор (Owen Taylor), куратор библиотеки GTK+, широко используемой для создания пользовательских интерфейсов в системе X, превосходно показал технические преимущества данного вида разделения в конце своей заметки "Why GTK_MODULES is not a security hole" <http://www.gtk.org/setuid.html>. Он заканчивает статью так: "Безопасной setuid-программой является программа в 500 строк кода, выполняющая только то, что необходимо, а не библиотека в 500 000 строк, основной задачей которой является поддержка пользовательских интерфейсов".

Эта идея не нова. Ранние исследования сотрудников центра Xerox PARC в области графических пользовательских интерфейсов привели их к созданию схемы "модель-отображение-контроллер" (model-view-controller) как прототипа для GUI-интерфейсов.

• "Модель" в данном случае — то, что в мире Unix обычно называется "ядром" (engine). Модель содержит структуры данных, зависящие от предметной области, и логику приложения. Серверы баз данных являются основными примерами моделей.

• В часть "отображение" входит то, что приводит объекты предметной области в визуальную форму. В приложении с действительно четко разделенными "моделью/отображением/контроллером" компонент отображения извещается об обновлениях модели и отвечает скорее самостоятельно, а не под синхронным управлением контроллера или явных запросов на обновление.

• Компонент "контроллер" обрабатывает пользовательские запросы и передает их модели в виде команд.

На практике части "отображение" и "контроллер" часто сильнее связаны друг с другом, чем с моделью. Например, в большинстве GUI-интерфейсов комбинируется поведение частей "отображения" и "контроллера". Они разделяются только в тех случаях, когда приложение требует нескольких видов отображения модели.

Схема модель/отображение/контроллер в операционной системе Unix распространена гораздо шире, чем в других средах, именно потому, что существует прочная традиция "решать одну задачу хорошо", а IPC-методы являются одновременно простыми и гибкими.

Особенно мощная форма данной методики связывает интерфейс политики (часто GUI-интерфейс, комбинирующий функции отображения и контроллера) с ядром (моделью), который содержит интерпретатор для узкоспециального мини-языка. Данная модель проектирования рассматривалась в главе 8, где основное внимание было уделено конструкциям мини-языков. Здесь рассматриваются различные способы, с помощью которых такие ядра могут формировать компоненты более крупных систем кода.

Существует несколько основных вариантов данной модели проектирования.