4.2. Компактность и ортогональность

Код не является единственным объектом, который имеет оптимальный размер своего элемента. Языки программирования и API-интерфейсы (например, библиотечных или системных вызовов) сталкиваются с теми же ограничениями человеческого восприятия, которые создают U-образную кривую Хаттона.

Следовательно, Unix-программисты научились весьма тщательно продумывать при проектировании API-интерфейсов, наборов команд, протоколов и других способов повышения эффективности два другие свойства: компактность и ортогональность.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читайте также

4.2.1. Компактность

4.2.1. Компактность Компактность — свойство, которое позволяет конструкции "поместиться" в памяти человека. Для того чтобы проверить компактность, можно использовать хороший практический тест: необходимо определить, нуждается ли обычно опытный пользователь в руководстве

4.2.2. Ортогональность

4.2.2. Ортогональность Ортогональность является одним из наиболее важных свойств, которое позволяет сделать даже сложные конструкции компактными. В исключительно ортогональных конструкциях операции не имеют побочных эффектов. Каждое действие (API-вызов, запуск макроса

4.2.4. Компактность и единый жесткий центр

4.2.4. Компактность и единый жесткий центр Одним неочевидным, но мощным способом поддержать компактность в конструкции является ее организация вокруг устойчивого основного алгоритма, определяющего ясное формальное определение проблемы, избегая эвристики и

4.2. Компактность и ортогональность

4.2. Компактность и ортогональность Код не является единственным объектом, который имеет оптимальный размер своего элемента. Языки программирования и API-интерфейсы (например, библиотечных или системных вызовов) сталкиваются с теми же ограничениями человеческого

Предисловие
Для кого предназначена эта книга
Как использовать эту книгу
Дополнительные источники информации
Соглашения, используемые в данной книге
Учебные примеры
Авторские благодарности
1 Философские вопросы
1.1. Культура? Какая культура?
1.2. Долговечность Unix
1.4. Что в Unix делается неверно
1.5. Что в Unix делается верно
1.5.1. Программное обеспечение с открытым исходным кодом
1.5.2. Кроссплатформенная переносимость и открытые стандарты
1.5.3. Internet и World Wide Web
1.5.4. Сообщество открытого исходного кода
1.5.5. Гибкость на всех уровнях
1.5.6. Особый интерес исследования Unix
1.5.7. Уроки Unix применимы в других операционных системах
1.6. Основы философии Unix
1.6.1. Правило модульности: следует писать простые части, связанные ясными интерфейсами
1.6.2. Правило ясности: ясность лучше, чем мастерство
1.6.3. Правило композиции: следует разрабатывать программы, которые будут взаимодействовать с другими программами
1.6.4. Правило разделения: следует отделять политику от механизма и интерфейсы от основных модулей
1.6.5. Правило простоты: необходимо проектировать простые программы и "добавлять сложность" только там, где это необходимо
1.6.6. Правило расчетливости: пишите большие программы, только если после демонстрации становится ясно, что ничего другого не остается
1.6.7. Правило прозрачности: для того чтобы упростить проверку и отладку программы, ее конструкция должна быть обозримой
1.6.8. Правило устойчивости: устойчивость-следствие прозрачности и простоты
1.6.9. Правило представления: знания следует оставлять в данных, чтобы логика программы могла быть примитивной и устойчивой
1.6.10. Правило наименьшей неожиданности: при проектировании интерфейсов всегда следует использовать наименее неожиданные элементы
1.6.11. Правило тишины: если программа не может "сказать" что-либо неожиданное, то ей вообще не следует "говорить"
1.6.12. Правило исправности: когда программа завершается аварийно, это должно происходить явно и по возможности быстро
1.6.13. Правило экономии: время программиста стоит дорого; поэтому экономия его времени более приоритетна по сравнению с экономией машинного времени
1.6.14. Правило генерации: избегайте кодирования вручную; если есть возможность, пишите программы для создания программ
1.6.15. Правило оптимизации: создайте опытные образцы, заставьте их работать, прежде чем перейти к оптимизации
1.6.16. Правило разнообразия: не следует доверять утверждениям о "единственно верном пути"
1.6.17. Правило расширяемости: проектируйте с учетом изменений в будущем, поскольку будущее придет скорее, чем кажется
1.7. Философия Unix в одном уроке
1.8. Применение философии Unix
1.9. Подход также имеет значение
2 История: слияние двух культур
2.1. Истоки и история Unix, 1969—1995 гг.
2.1.1. Начало: 1969-1971 гг.
2.1.2. Исход: 1971-1980 гг.
2.1.3. TCP/IP и Unix-войны: 1980-1990 гг.
2.1.4. Бои против империи: 1991—1995 гг.
2.2. Истоки и история хакерской культуры, 1961-1995 гг.
2.2.1. Академические игры: 1961 — 1980 гг.
2.2.3. Linux и реакция прагматиков: 1991—1998 гг.
2.3. Движение открытого исходного кода: с 1998 года до настоящего времени
3 Контраст: сравнение философии Unix и других операционных систем
3.1. Составляющие стиля операционной системы
3.1.1. Унифицирующая идея операционной системы
3.1.2. Поддержка многозадачности
3.1.3. Взаимодействующие процессы
3.1.4. Внутренние границы
3.1.5. Атрибуты файлов и структуры записи
3.1.6. Двоичные форматы файлов
3.1.7. Предпочтительный стиль пользовательского интерфейса
3.1.8. Предполагаемый потребитель
3.2. Сравнение операционных систем
3.2.1. VMS
3.2.2. MacOS
3.2.3. OS/2
3.2.4. Windows NT
3.2.5. BeOS
3.2.6. MVS
3.2.8. Linux
3.3. Все повторяется
4.1. Инкапсуляция и оптимальный размер модуля
4.2. Компактность и ортогональность
4.2.1. Компактность
4.2.2. Ортогональность
4.2.3. Правило SPOT
4.2.4. Компактность и единый жесткий центр
4.2.5. Значение освобождения
4.3. Иерархичность программного обеспечения
4.3.1. Сравнение нисходящего и восходящего программирования
4.3.2. Связующие уровни
4.3.3. Учебный пример: язык С считается тонким связующим уровнем
4.4. Библиотеки
4.4.1. Учебный пример: подключаемые подпрограммы GIMP
4.5. Unix и объектно-ориентированные языки
4.6. Создание модульного кода
5 Текстовое представление данных: ясные протоколы лежат в основе хорошей практики
5.1. Важность текстовой формы представления
5.1.1. Учебный пример: формат файлов паролей в Unix
5.1.3. Учебный пример: PNG — формат графических файлов
5.2. Метаформаты файлов данных
5.2.1. DSV-стиль
5.2.3. Формат Cookie-Jar
5.2.4. Формат record-jar
5.2.6. Формат Windows INI
5.2.7. Unix-соглашения по текстовым файловым форматам
5.2.8. Аргументы "за" и "против" сжатия файлов
5.3. Проектирование протоколов прикладного уровня
5.3.1. Учебный пример: SMTP, простой протокол передачи почты
5.3.3. Учебный пример: IMAP, протокол доступа к почтовым сообщениям
5.4. Метаформаты протоколов прикладного уровня
5.4.2. HTTP как универсальный протокол прикладного уровня
5.4.2.1. Учебный пример: база данных CDDB/freedb.org
5.4.2.2. Учебный пример: протокол IPP
5.4.3. ВЕЕР: Blocks Extensible Exchange Protocol
5.4.4. XML-RPC, SOAP и Jabber
6 Прозрачность: да будет свет
6.1. Учебные примеры
6.1.1. Учебный пример: audacity
6.1.2. Учебный пример: параметр -v программы fetchmail
6.1.3. Учебный пример: GCC
6.1.4 Учебный пример: kmwail
6.1.5. Учебный пример: SNG
6.1.6. Учебный пример: база данных Terminfo
6.2. Проектирование, обеспечивающее прозрачность и воспринимаемость
6.2.1. Дзэн прозрачности
6.2.2. Программирование, обеспечивающее прозрачность и воспринимаемость
6.2.3. Прозрачность и предотвращение избыточной защищенности
6.2.4. Прозрачность и редактируемые формы представления
6.2.5. Прозрачность, диагностика и восстановление после сбоев
6.3. Проектирование, обеспечивающее удобство сопровождения
7 Мультипрограммирование: разделение процессов для разделения функций
7.1. Отделение контроля сложности от настройки производительности
7.2. Классификация IPC-методов в Unix
7.2.1. Передача задач специализированным программам
7.2.1.1. Учебный пример: пользовательский почтовый агент mutt
7.2.2. Каналы, перенаправление и фильтры
7.2.2.1. Учебный пример: создание канала к пейджеру
7.2.2.3. Учебный пример: pic2graph
7.2.2.4. Учебный пример: утилиты bc(1) и dc(1)
7.2.2.5. Контрпример: почему программа fetchmail не выполнена в виде конвейера
7.2.3. Упаковщики
7.3.2.1. Учебный пример: сценарии резервного копирования
7.2.4. Оболочки безопасности и цепи Бернштайна
7.2.5. Подчиненные процессы
7.2.5.1. Учебный пример: scp и ssh
7.2.6. Равноправный межпроцессный обмен данными
7.2.6.1. Временные файлы
7.2.6.2. Сигналы
7.2.6.3. Системные демоны и традиционные сигналы
7.2.6.4. Учебный пример: использование сигналов в программе fetchmail
7.2.6.5. Сокеты
7.2.6.5.1. Учебный пример: PostgreSQL
7.2.6.5.2. Учебный пример: Freeciv
7.2.6.6. Общая память
7.3. Проблемы и методы, которых следует избегать
7.3.1. Устаревшие IPC-методы в Unix
7.3.1.1. System V IPC
7.3.1.2. Потоки
7.3.2. Методы удаленного вызова процедур
7.3.3. Опасны ли параллельные процессы?
7.4. Разделение процессов на уровне проектирования
8 Мини-языки: поиск выразительной нотации
8.1. Классификация языков
8.2. Применение мини-языков
8.2.1. Учебный пример: sng
8.2.2. Учебный пример: регулярные выражения
8.2.3. Учебный пример: Glade
8.2.5. Учебный пример: XSLT
8.2.7. Учебный пример: синтаксис конфигурационного файла fetchmail
8.2.8. Учебный пример: awk
8.2.9. Учебный пример: PostScript
8.2.11. Учебный пример: Emacs Lisp
8.2.12 Учебный пример: JavaScript
8.3. Проектирование мини-языков
8.3.1. Определение соответствующего уровня сложности
8.3.2. Расширение и встраивание языков
8.3.3. Написание специальной грамматики
8.3.4. Проблемы макросов
8.3.5. Язык или протокол прикладного уровня
9.1 Создание программ, управляемых данными
9.1.2. Учебный пример: статистическая фильтрация спама
9.2. Генерация специального кода
10 Конфигурация: правильное начало
10.1. Конфигурируемые параметры
10.2. Месторасположение конфигурационной информации
10.3.1. Учебный пример: файл .netrc
10.3.2. Переносимость на другие операционные системы
10.4. Переменные окружения
10.4.1. Системные переменные окружения
10.4.2. Пользовательские переменные окружения
10.4.3. Когда использовать переменные окружения
10.4.4. Переносимость на другие операционные системы
10.5. Параметры командной строки
10.5.1. Параметры командной строки от -а до -z
10.5.2. Переносимость на другие операционные системы
10.6. Выбор метода
10.6.1. Учебный пример: fetchmail
10.6.2. Учебный пример: сервер XFree86
10.7. Нарушение правил
11 Интерфейсы: модели проектирования пользовательских интерфейсов в среде Unix
11.1. Применение правила наименьшей неожиданности
11.2. История проектирования интерфейсов в Unix
11.3. Оценка конструкций интерфейсов
11.4.1. Учебный пример: два способа написания программы калькулятора
11.5. Прозрачность, выразительность и возможность конфигурирования
11.6. Модели проектирования интерфейсов в Unix
11.6.1. Модель фильтра
11.6.2. Модель заклинаний
11.6.3. Модель источника
11.6.4. Модель приемника
11.6.5. Модель компилятора
11.6.6. Модель редактора ed
11.6.7. Rogue-подобная модель
11.6.8. Модель "разделения ядра и интерфейса"
11.6.8.1. Пара конфигуратор/актор
11.6.8.2. Пара спулер/демон
11.6.8.3. Пара драйвер/ядро
11.6.8.4. Пара клиент/сервер
11.6.9. Модель CLI-сервера
11.6.10. Модель интерфейсов на основе языков
11.7. Применение Unix-моделей проектирования интерфейсов
11.7.1. Модель многопараметрических программ
11.9. Молчание — золото
12 Оптимизация
12.1. Отказ от оптимизации
12.2. Измерения перед оптимизацией
12.3. Размер кода
12.4. Пропускная способность и задержка
12.4.1. Пакетные операции
12.4.2. Совмещение операций
12.4.3. Кэширование результатов операций
13 Сложность: просто, как только возможно, но не проще
13.1. Сложность
13.1.1. Три источника сложности
13.1.2. Компромиссы между сложностью интерфейса и реализации
13.1.3. Необходимая, необязательная и случайная сложность
13.1.4. Диаграмма видов сложности
13.1.5. Когда простоты не достаточно
13.2. Редакторы
13.2.2. vi
13.2.3. Sam
13.2.4. Emacs
13.2.5. Wily
13.3. Необходимый и достаточный размер редактора
13.3.1. Идентификация проблем сложности
13.3.2. Компромиссы не действуют
13.3.3. Является ли Emacs доводом против Unix-традиции?
13.4. Необходимый размер программы
14 Языки программирования: С или не С?
14.1. Многообразие языков в Unix
14.2. Доводы против С
14.3. Интерпретируемые языки и смешанные стратегии
14.4. Сравнение языков программирования
14.4.1. С
14.4.1.1. Учебный пример: fetchmail
14.4.2. С++
14.4.2.1. С++ учебный пример: инструментарий Qt
14.4.3.1. Учебный пример: xmlto
14.4.3.2. Учебный пример: Sorcery Linux
14.4.4. Perl
14.4.4.1. Небольшой учебный пример по Perl: blq
14.4.4.2. Большой учебный пример по Perl: keeper
14.4.5. Tel
14.4.5.1. Учебный пример: TkMan
14.4.5.2. Moodss: большой учебный пример по Tel
14.4.6. Python
14.4.6.1. Небольшой учебный пример по Python: imgsizer
14.4.6.2. Учебный пример по Python среднего размера: fetchmailconf
14.4.6.3. Большой учебный пример Python: PIL
14.4.7. Java
14.4.7.1. Учебный пример: FreeNet
14.4.8. Emacs Lisp
14.5. Тенденции будущего
14.6. Выбор Х-инструментария
15 Инструментальные средства: тактические приемы разработчика
15.1. Операционная система, дружественная к разработчику
15.2. Выбор редактора
15.2.1. Полезные сведения о vi
15.2.2. Полезные сведения о Emacs
15.2.3. "Антирелигиозный" выбор: использование обоих редакторов
15.3. Генераторы специализированного кода
15.3.1. уасс и lex
15.3.1.1. Учебный пример: грамматика fetchmailrc
15.3.2. Учебный пример: Glade
15.4. Утилита make : автоматизация процедур
15.4.2. Утилита make в разработке не на C/C++
15.4.2.1. Учебный пример: использование make для преобразования файла документации
15.4.3. Правила make
15.4.4. Генерация make-файлов
15.4.4.1. makedepend
15.4.4.2. I make
15.4.4.3. autoconf
15.4.4.4. automake
15.5. Системы контроля версий
15.5.1. Для чего используется контроль версий
15.5.2. Контроль версий вручную
15.5.3 Автоматизированный контроль версий
15.5.4. Unix-инструменты для контроля версий
15.5.4.1. Source Code Control System (SCCS)
15.5.4.2. Revision Control System (RCS)
15.5.4.3. Concurrent Version System (CVS)
15.5.4.4. Другие системы контроля версий
15.6. Отладка времени выполнения
15.7. Профилирование
15.8. Комбинирование инструментов с Emacs
15.8.1. Emacs и make
15.8.2. Emacs и отладка во время выполнения
15.8.3. Emacs и контроль версий
15.8.4. Emacs и профилирование
15.8.5. Лучше, чем IDE
16 Повторное использование кода: не изобретая колесо
16.1. История случайного новичка
16.2. Прозрачность — ключ к повторному использованию кода
16.3. От повторного использования к открытому исходному коду
16.4. Оценка проектов с открытым исходным кодом
16.5. Поиск открытого исходного кода
16.6. Вопросы использования программ с открытым исходным кодом
16.7. Вопросы лицензирования
16.7.1. Что определяется как открытый исходный код
16.7.2. Стандартные лицензии на открытый исходный код
16.7.3. Когда потребуется адвокат
17 Переносимость: переносимость программ и соблюдение стандартов
17.1. Эволюция С
17.1.1. Ранняя история С
17.1.2. Стандарты С
17.2. Стандарты Unix
17.2.2. Влияние новых Unix-систем
17.2.3. Стандарты Unix в мире открытого исходного кода
17.3. IETF и процесс RFC-стандартизации
17.4. Спецификации — ДНК, код — РНК
17.5. Программирование, обеспечивающее переносимость
17.5.1. Переносимость и выбор языка
17.5.1.1. Переносимость С
17.5.1.2. Переносимость С++
17.5.1.3. Переносимость shell
17.5.1.4. Переносимость Perl
17.5.1.5. Переносимость Python
17.5.1.6. Переносимость Tel
17.5.1.7. Переносимость Java
17.5.1.8. Переносимость Emacs Lisp
17.5.2. Обход системных зависимостей
17.5.3. Инструменты, обеспечивающие переносимость
17.6. Интернационализация
17.7. Переносимость, открытые стандарты и открытый исходный код
18 Документация: объяснение кода в Web-сообществе
18.1. Концепции документации
18.2. Стиль Unix
18.2.1. Склонность к большим документам
18.2.2. Культурный стиль
18.3. Многообразие форматов документации в Unix
18.3.2. TeX
18.3.3. Texinfo
18.3.4. POD
18.3.5. HTML
18.3.6. DocBook
18.4. Современный хаос и возможный выход из положения
18.5. DocBook
18.5.1. Определения типов документов
18.5.2. Другие DTD-определения
18.5.3. Инструментальная связка DocBook
18.5.4. Средства преобразования
18.5.5. Инструменты редактирования
18.5.6. Связанные стандарты и практические приемы
18.5.7. SGML
18.5.8. Справочные ресурсы по XML-DocBook
18.6. Лучшие практические приемы написания Unix-документации
19 Открытый исходный код: программирование в новом Unix-сообществе
19.1. Unix и открытый исходный код
19.2. Лучшие практические приемы при взаимодействии с разработчиками открытого исходного кода
19.2.1. Хорошая практика обмена исправлениями
19.2.1.1. Отправляйте заплаты, а не целые архивы или файлы
19.2.1.2. Отправляйте исправления к текущей версии кода
19.2.1.3. Не следует включать заплаты для генерируемых файлов
19.2.1.4. Не отправляйте заплат, которые только убирают $-идентификаторы систем RCS или SCCS
19.2.1.5. Используйте вместо формата по умолчанию (-е) форматы -с или -и
19.2.1.6. Сопровождайте заплаты документацией
19.2.1.7. Сопровождайте заплату пояснениями
19.2.1.7. Включайте в код полезные комментарии
19.2.1.9. Не огорчайтесь, если заплата отклонена
19.2.2. Хорошая практика наименования проектов и архивов
19.2.2.2. По возможности необходимо придерживаться локальных соглашений
19.2.2.3. Упорно ищите уникальный префикс имени, который легко вводить
19.2.3. Хорошая практика разработки
19.2.3.1. Не полагайтесь на частный код
19.2.3.2. Используйте автоинструменты GNU
19.2.3.3. Тестируйте код перед выпуском версии
19.2.3.4. Выполняйте контроль ошибок в коде перед выпуском версии
19.2.3.5. Проверяйте орфографию в документации и README-файлах перед выпуском версии
19.2.3.6. Рекомендованные практические приемы переносимости кода С/С++
19.2.4. Хорошая практика создания дистрибутивов
19.2.4.1. Убедитесь, что архивы всегда распаковываются в один новый каталог
19.2.4.2. Включайте в дистрибутив README-файл
19.2.4.3. Придерживайтесь стандартной практики именования файлов
19.2.4.4. Проектирование с учетом обновлений
19.2.4.5. В Linux создавайте RPM-пакеты
19.2.4.6. Предоставляйте контрольные суммы пакетов
19.2.5. Практические приемы хорошей коммуникации
19.2.5.1. Публикация на сайте Freshmeat
19.2.5.2. Публикация в соответствующих группах новостей
19.2.5.3. Создайте Web-сайт
19.2.5.4. Поддерживайте списки рассылки проекта
19.2.5.5. Публикуйте проект в главных архивах
19.3. Логика лицензирования: как выбрать лицензию
19.4. Почему следует использовать стандартную лицензию
19.5. Многообразие лицензий на открытый исходный код
19.5.1. Лицензия MIT или Консорциума X
19.5.2. Классическая BSD-лицензия
19.5.3. Артистическая лицензия
19.5.4. General Public License
19.5.5. Mozilla Public License
20 Будущее: опасности и перспективы
20.1. Сущность и случайность в традиции Unix
20.2. Plan 9: каким представлялось будущее Unix
20.3. Проблемы в конструкции Unix
20.3.1. Unix-файл представляет собой только большой блок байтов
20.3.2. Слабая поддержка GUI-интерфейсов в Unix
20.3.3. Удаление файлов в Unix необратимо
20.3.4. Unix предполагает статичную файловую систему
20.3.5. Конструкция системы управления задачами была плохо реализована
20.3.6. В Unix API не используются исключительные ситуации
20.3.7. Вызовы ioctl(2) и fcntl(2) являются препятствиями
20.3.8. Модель безопасности Unix, возможно, слишком примитивна
20.3.9. Unix имеет слишком много различных видов имен
20.3.10. Файловые системы могут считаться вредными
20.3.11. На пути к глобальному адресному пространству Internet
20.4. Проблемы в окружении Unix
20.5. Проблемы в культуре Unix
20.6. Причины верить
Г Корни без корней: Unix-коаны Мастера Фу
Мастер Фу и десять тысяч строк
Мастер Фу и Скрипт Кидди
Мастер Фу рассуждает о двух дорогах
Мастер Фу и консультант по методологии
Мастер Фу рассуждает о графическом пользовательском интерфейсе
Мастер Фу и фанатик Unix
Мастер Фу рассуждает о природе Unix
Мастер Фу и конечный пользователь
Дополнительная информация