I-場景

1. 哲學(xué)

• 機(jī)制而不是策略，自由放縱注意風(fēng)格，產(chǎn)生了多樣性。比如Unix應(yīng)用程序提供很多的行為選項(xiàng)，讓非技術(shù)的用戶暈頭轉(zhuǎn)向，而失去了很多用戶；但是策略相對短壽、機(jī)制才會(huì)長存，具有很大的靈活性。
• 趣味性是一個(gè)峰值效率的標(biāo)志。對于程序員和開發(fā)人員來說，如果完成某項(xiàng)任務(wù)所需要付出的努力對他們是個(gè)挑戰(zhàn)又恰好還在力所能及的范圍，他們就會(huì)覺得很有樂趣。 而UNIX有Hack趣味。
• UNIX哲學(xué)是自下而上的，注重實(shí)效，鼓勵(lì)分清輕重緩急的感覺以及懷疑一切的態(tài)度，并鼓勵(lì)你以幽默達(dá)觀的態(tài)度對待這些。
• 簡潔是UNIX程序的核心風(fēng)格。 UNIX哲學(xué)的KISS原則：Keep it simple, stupid!
  先制作原型，再精雕細(xì)琢。優(yōu)化之前，先確定能用。

2.歷史–雙流記

本章主要回顧UNIX的歷史，來闡明如今的UNIX文化為什么呈現(xiàn)當(dāng)前的狀態(tài)。 兩個(gè)歷史分別是UNIX的起源和歷史以及黑客的起源和歷史

• UNIX的起源和歷史
  UNIX的祖輩是CTSS–兼容分時(shí)系統(tǒng)，父輩是頗具開拓性的Multics項(xiàng)目（試圖建立一個(gè)具備眾多功能的系統(tǒng)）；
  創(chuàng)世紀(jì)：1969-1971年，UNIX誕生于貝爾實(shí)驗(yàn)室； *出埃及記：1971-1980，C語言的加入，其表述方式帶來的可讀性、可改性和可移植性，給UNIX帶來了一定的成功。
  TCP/IP和UNIX內(nèi)戰(zhàn)：1980-1990， TCP/IP的引入，讓UNIX更加有活力。 然而微軟的興起和AT&T的拆分，讓UNIX進(jìn)入了煉獄。UNIX的產(chǎn)業(yè)化，破壞了UNIX源碼的自由交流，而自由交流卻正是滋養(yǎng)UNIX系統(tǒng)早期的活力。
  反擊帝國：1991-1995,Linus Torvalds宣布了Linux項(xiàng)目，依賴分布式開發(fā)和patch（補(bǔ)?。┕ぞ?，加入了Internet和圖形界面，實(shí)現(xiàn)了Unix的平價(jià)之夢，并拼裝了UNIX的傳統(tǒng)元素。 1995年之后，UNIX的故事就變成了開源運(yùn)動(dòng)的故事。

• 黑客的起源和歷史：1961-1995
  游戲在校園的林間：1961-1980年，MIT的人工智能實(shí)驗(yàn)室的程序員應(yīng)該是第一批自稱”hacker“的人；
  互聯(lián)網(wǎng)大融合與自由軟件運(yùn)動(dòng)：1981-1991. 1983年，BSD植入了TCP/IP,UNIX文化和ARPANET文化開始融合。RMS創(chuàng)建了GNU項(xiàng)目，致力于編一個(gè)完全自由的操作系統(tǒng)。自由軟件術(shù)語的提出，讓黑客文化更加有自我意識。
  Linux和實(shí)用主義者的應(yīng)對：1991-1998. Linus Torvalds巧妙地跨越了GPL和反GPL的派別之爭。他利用GNU工具包搭建了自創(chuàng)的Linux內(nèi)核，用GPL的傳染性質(zhì)保護(hù)它。Torvalds明確的表示他認(rèn)為自由軟件通常很好，但他偶爾也用專有軟件，他拒絕成為狂熱分子。

• 開源運(yùn)動(dòng)：1998年及之后
  一個(gè)部落的零距離可能來自他們維護(hù)的代碼庫，或是一個(gè)或多個(gè)有著超凡影響力的領(lǐng)導(dǎo)者，或是一門語言，一個(gè)開發(fā)工具，或是一個(gè)特定的軟件許可，或是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，或是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)某個(gè)部分的管理組織。 1995年之后，Linux扮演了一個(gè)特殊的角色：既是社區(qū)內(nèi)多數(shù)軟件的統(tǒng)一平臺，又是黑客中最被認(rèn)可的品牌。整個(gè)黑客文化開始凝聚在一個(gè)共同目標(biāo)：推動(dòng)Linux和集市開發(fā)模式向前發(fā)展。
  ”開源“背后另一個(gè)意圖就是希望將黑客社區(qū)的方法以一種更親和市場、更少對抗性的方式介紹給外部世界。

• Unix的歷史教訓(xùn)
  距開源越近就越繁榮；
  過度依賴任何一種技術(shù)或者商業(yè)模式都是錯(cuò)誤的–相反，保持軟件及其設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的靈活性才是生存之道；
  別和低價(jià)而靈活的方案較勁；
  真正的專業(yè)和奉獻(xiàn)精神，正是我們在屈服于世俗觀念的”合理商業(yè)做法“之前的所作所為。

3. 對比：Unix哲學(xué)同其他哲學(xué)的比較

• 操作系統(tǒng)的風(fēng)格元素
  操作系統(tǒng)的統(tǒng)一性理念。比如UNIX系統(tǒng)的”一切皆文件“模型和由此基礎(chǔ)上建立的管道概念。
  多任務(wù)能力。Unix系統(tǒng)擁有搶先式多任務(wù)的能力。 多任務(wù)和多用戶不是一回事。
  協(xié)作進(jìn)程：UNIX的IPC（進(jìn)程間通信方式）很靈活。
  內(nèi)部邊界： Unix是相信程序員的，但是程序員不能破壞其他人的數(shù)據(jù)，所以Unix設(shè)立了內(nèi)部邊界來防范惡意用戶或者有缺陷的程序。
  開發(fā)的門坎： Unix將編譯器和腳本工具放在默認(rèn)安裝中，支持了一種跨越眾多機(jī)器的玩家開發(fā)文化。

• 操作系統(tǒng)的比較
  列舉了若干操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。

• 種什么籽，得什么果
  競爭對手的一些缺點(diǎn)： 比如不可移植性、不具備良好的網(wǎng)絡(luò)支持能力。
  而Windows在服務(wù)器上的缺陷（安全等原因），使得Linux取得了重大突破。
  就像造房子一樣，在堅(jiān)實(shí)的地基上修理上層建筑當(dāng)然要比更換地基而不破壞上層建筑來得容易。

II–設(shè)計(jì)

4. 模塊化：保持清晰，保持簡潔。

早期的Unix程序員擅長模塊化是因?yàn)樗麄儽黄热绱耍绻麤]有良好的架構(gòu)，操作系統(tǒng)就會(huì)崩潰。
封裝良好的模塊，不會(huì)過多向外部披露自身的細(xì)節(jié)，不會(huì)直接調(diào)用其他模塊的實(shí)現(xiàn)碼，也不會(huì)胡亂共享全局?jǐn)?shù)據(jù)。
具有最佳尺寸的模塊并不意味著代碼有高質(zhì)量，還得考慮緊湊性和正交性。
緊湊性就是一個(gè)設(shè)計(jì)能否裝入人腦。比如一個(gè)設(shè)計(jì)有經(jīng)驗(yàn)的用戶不需要操作手冊，這個(gè)設(shè)計(jì)就是緊湊的。
正交性是指任何操作均無副作用，每一個(gè)動(dòng)作只改變一件事，不會(huì)影響其他。
不要重復(fù)自身（don’t repeat yourself)。
軟件的分層：自頂向下和自底向上。 當(dāng)自頂向下和自底向上發(fā)生沖突時(shí)，頂層的應(yīng)用邏輯和底層的域原語集必須用膠合邏輯層來進(jìn)行阻抗匹配。 膠合層是個(gè)挺討厭的東西，必須盡可能薄。
OO語言使抽象變得容易，但是過多的層次破壞了透明性，我們很難看清層次，無法理清代碼的運(yùn)行過程。
單個(gè)函數(shù)與其說是行數(shù)計(jì)算問題，不如說是內(nèi)部復(fù)雜度性的問題（比如說局部變量太多、代碼存在太多縮進(jìn)）。

5. 文本化：好協(xié)議產(chǎn)生好實(shí)踐

設(shè)計(jì)文件格式和應(yīng)用協(xié)議需要考慮的重要方面：互用性、透明性、可擴(kuò)展性以及經(jīng)濟(jì)型。
使用二進(jìn)制的唯一正當(dāng)理由：處理大批量的數(shù)據(jù)集或者關(guān)心時(shí)間或指令開銷。
數(shù)據(jù)文件元格式有多重不同的元格式，比如DSV、RFC 822、Cookie-Jar、Record-Jar、XML、Windows INI等；
應(yīng)用協(xié)議如果是文本格式的，憑肉眼可以很容易地分析，很多事情變得容易。可以看看SMTP、POP3和IMAP三種經(jīng)典的應(yīng)用協(xié)議。
應(yīng)用協(xié)議元格式：盡管網(wǎng)絡(luò)帶寬比存儲(chǔ)昂貴許多，需要重視事物處理的經(jīng)濟(jì)性，但是文本格式的透明性和互用性優(yōu)勢還是十分顯著，大多數(shù)設(shè)計(jì)者還是選擇了采用可讀性更高的文本格式。比如HTTP協(xié)議、BEEP協(xié)議、XML-RPC/SOAP/Jabber協(xié)議。

6.透明性：來點(diǎn)光

在第五章中，討論了數(shù)據(jù)格式和應(yīng)用協(xié)議進(jìn)行文本化的重要性，文本化讓透明性和可顯性的品質(zhì)得到了提升。 * 如果實(shí)際上能夠預(yù)測到程序行為的全部或大部分情況，這個(gè)程序就是透明的； * 如果程序可以幫助人們建立“做什么、怎樣做”，這個(gè)軟件系統(tǒng)就是可顯的。比如對用戶來說，文檔有助于可顯性； 對程序員而言，好的命名規(guī)范有助于提高可顯性。 * 要追求代碼的透明，最有效的方法很簡單，就是不要在具體操作的代碼上疊放太多的抽象層。 * 透明的系統(tǒng)在bug發(fā)作時(shí)，更容易實(shí)施恢復(fù)措施；同時(shí)，透明的系統(tǒng)更容易讓人理解，從而更加方便維護(hù)。

7. 多道程序設(shè)計(jì)

UNIX最具特點(diǎn)的程序模塊化方法就是將大型程序分解成多個(gè)協(xié)作進(jìn)程。
多個(gè)并發(fā)進(jìn)程除了帶來模塊化的好處之外，另一個(gè)原因是為了更強(qiáng)的安全性。
UNIX IPC：把任務(wù)轉(zhuǎn)給專門程序（shell out)、管道/重定向（管道主要缺點(diǎn)是單向性，命名管道可以作為兩者間的配接器）、從進(jìn)程、對等進(jìn)程（臨時(shí)文件、信號、套接字、共享內(nèi)存）。

8. 微型語言：尋找歌唱的樂符

UNIX班有個(gè)長期傳統(tǒng)，存在小型的、為專門應(yīng)用領(lǐng)域特制、大量減少程序行數(shù)的語言。 比如無數(shù)Unix排版語言（troff/pic）、shell使用程序（awk/sed/dc/bc）和軟件開發(fā)工具（make/yacc/lex等）。 微型語言與腳本語言之間的界限都很模糊。 * 一切可計(jì)算的問題都可以計(jì)算，叫做圖靈完備。 * 明白微型語言在什么時(shí)候什么場景下使用。 * 某些情況下，需要我們我們?nèi)ピO(shè)計(jì)一個(gè)微型語言。 首先要盡可能保持微型語言的簡單（復(fù)雜度），思考能否通過擴(kuò)展或者嵌入現(xiàn)有腳本語言來實(shí)現(xiàn)自己的微型語言（這是實(shí)現(xiàn)命令性語言的正確方法），慎用宏。

9. 生成：提升規(guī)格說明的層次

數(shù)據(jù)比程序邏輯更易駕馭，更加直觀，透明性和清晰性方面更勝一籌。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)編程，將代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)劃分清楚，在改變程序邏輯時(shí)，只要改變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而不用修改代碼。
專用代碼的生成，比如用工具生成HTML代碼。盡可能少干活，建設(shè)性的懶惰是大師級程序員的基本美德之一。

10.配置：邁出正確的第一步

配置在哪里？在下面這些地方，查詢通常按照下面的順序進(jìn)行，后面的設(shè)置會(huì)覆蓋前面的設(shè)置。
運(yùn)行控制文件，在/etc/目錄下。
環(huán)境變量，系統(tǒng)環(huán)境變量、用戶環(huán)境變量。
命令行選項(xiàng)
上述配置是從最不易改變到最易改變的順序排列的。

11. 接口：Unix環(huán)境下的用戶接口設(shè)計(jì)模式

程序的接口就是程序同用戶或者其它程序通信的方法總和。
最小立異原則：少來標(biāo)新立異，是所有接口設(shè)計(jì)中的通用原則，且并非僅局限于軟件設(shè)計(jì)。一心不能二用，應(yīng)該把中心放在接口所屬的任務(wù)上。而這個(gè)原則，也不應(yīng)被理解為機(jī)械的保守主義。 如有可能，盡量允許用戶將接口功能委派給熟悉的程序來完成，不能委派時(shí)就效仿。
Unix程序中存在豐富的接口風(fēng)格：面向行的、面向屏幕字符陣列的和基于X的，不同的接口風(fēng)格，適用于不同的任務(wù)。
接口的幾種度量標(biāo)準(zhǔn)：簡潔、表現(xiàn)力、易用、透明性和腳本化能力。
CLI和可視化接口之間的權(quán)衡。命令行更具表達(dá)力，尤其是針對復(fù)雜的任務(wù)，同時(shí)具有高度的腳本化能力，但是CLI需要費(fèi)勁地記憶（易用性低），并且透明性也非常低。比如說數(shù)據(jù)庫的SQL語句和圖形界面操作來說，可以很明顯看出二者之間的差別，同樣命令行的計(jì)算器和圖形界面的計(jì)算器對比也比較明顯。
Unix接口設(shè)計(jì)模式。根據(jù)輸入和輸出可以分為這些模式：過濾器模式（比如grep）、Cantrip模式（比如clear)、源模式（不需要輸入，比如ls）、接收器模式（只接收不輸出，例子較少，比如lpr）、編譯器模式（既無標(biāo)準(zhǔn)輸入也無標(biāo)準(zhǔn)輸出，將錯(cuò)誤消息發(fā)送到標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤端）、ed模式（比如ftp、sh）、Roguelike模式（字符陣列比如vi）、“引擎和接口分離”模式（MVC模式作為GUI原型的建議）、CLI服務(wù)器模式
網(wǎng)頁瀏覽器作為通用前端，無需編寫一個(gè)定制的GUI前端。

12. 優(yōu)化

過早優(yōu)化是萬惡之源
不到萬不得已，盡量別去優(yōu)化一個(gè)工作中的系統(tǒng)，而是等上幾個(gè)月，期待硬件性能更好。
先估量，再優(yōu)化。通過profiler，去明確瓶頸所在，而profiler本身也是存在工具誤差的。
最有效的代碼優(yōu)化方法是保持代碼短小簡單。目標(biāo)機(jī)器是分層的，將核心的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和指令代碼放在快速緩存。
快速處理器的另一個(gè)效應(yīng)是性能經(jīng)常受限于I/O以及網(wǎng)絡(luò)事務(wù)的開銷，要盡量避免協(xié)議的往返。
有三種常規(guī)策略來減少延遲：批操作、重疊操作、緩存操作結(jié)果。

13. 復(fù)雜度：盡可能簡單，但別簡單過了頭

“Keep it simple, stupid”, 對于簡單的理解其實(shí)是很復(fù)雜的。
復(fù)雜度的三個(gè)來源：程序員實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度、顧客和用戶使用的復(fù)雜度以及代碼量，關(guān)于怎么去折中，是沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的。
通過五個(gè)編輯器的故事，了解編輯器在處理更復(fù)雜任務(wù)時(shí)產(chǎn)生的不同程度的選擇復(fù)雜度。
吝嗇原則：只有實(shí)證了其它方法不通時(shí)才寫龐大程序。

III– 工具

14. 語言：C還是非C

Unix下面存在非常多的語言種類。一是因?yàn)閁nix廣泛應(yīng)用于研究和教學(xué)平臺，二是因?yàn)閼?yīng)用設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)語言的合理搭配對生產(chǎn)力有極大促進(jìn)。
C語言很厲害、很經(jīng)濟(jì)。但是要求程序員自己完成內(nèi)存管理，很復(fù)雜，并且隨著硬件設(shè)備的性能提升，主要瓶頸集中在I/O事件等待、網(wǎng)絡(luò)延遲以及緩存列填充等限制上，所以Python、Java等語言慢慢興起。

15. 工具：開發(fā)的藝術(shù)

本章將介紹Unix下的開發(fā)策略–編譯代碼、管理代碼配置、性能分析、調(diào)試以及自動(dòng)完成各種臟活累活。 這一套工具比起IDE更加靈活。 * 編輯器選擇：vi和Emacs * 專用代碼生成器：yacc、lex * 自動(dòng)化編譯：make。 一個(gè)笑話：輸入”make love”，輸出是“Don’t know how to make love”。 * 版本控制系統(tǒng) * 性能分析：gprof

16. 重用：論不要重新發(fā)明輪子

很多人喜歡自己造輪子，因?yàn)閹炜赡懿皇峭该鞯?、充滿bug，還不如自己來的痛快。
隨著開源的提出，我們應(yīng)當(dāng)選擇好的輪子，這樣可以節(jié)省時(shí)間，提高效率。
很多開源的網(wǎng)站，如github等。
注意一些許可證的問題。

IV–社區(qū)

17. 可移植性：軟件可移植性與遵循標(biāo)準(zhǔn)

移植性一直是Unix的主要優(yōu)勢，可移植的戒律往往在架構(gòu)、接口和實(shí)現(xiàn)上施加了一種簡單化的影響，提高了項(xiàng)目成功的幾率也降低了生命周期的維護(hù)成本。
C語言、Unix標(biāo)準(zhǔn)，IETF、RFC標(biāo)準(zhǔn)，一系列的標(biāo)準(zhǔn)和草案讓接口更加規(guī)范，從而更方便移植。
編程語言的可移植：Java和Python具備良好的可移植性。
可移植工具：autoconf來處理移植問題，configure/make/make install來干凈利落的編譯。
可移植性需要標(biāo)準(zhǔn)，而開放源代碼同樣給標(biāo)準(zhǔn)化的過程帶來了重要的影響。

18. 文檔：向網(wǎng)絡(luò)世界闡述代碼

文檔一般分為兩類，所見即所得（word）和標(biāo)記為中心（XML、markdown），各有優(yōu)缺點(diǎn)；
編寫Unix文檔最佳實(shí)踐：信息密度適中、不要過于龐大、也不要省略功能細(xì)節(jié)和存在的問題、將文檔放在網(wǎng)上。

19. 開放源碼：在Unix新社區(qū)中編程

開源開發(fā)的規(guī)則很簡單：源碼公開、盡早發(fā)布-經(jīng)常發(fā)布、給貢獻(xiàn)以表揚(yáng)（物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)或者精神獎(jiǎng)勵(lì)）
與開源工作者協(xié)同工作的最佳實(shí)踐：版本控制系統(tǒng)（Git、svn等）、良好的代碼注釋、良好的代碼規(guī)范和文件命名規(guī)范、測試好再發(fā)布大媽、良好的交流實(shí)踐（郵件列表、網(wǎng)站等）。
許可證的邏輯，挑選合適的許可證。

20. 未來：危機(jī)與機(jī)遇

回顧過去，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、位圖圖形顯示以及個(gè)人計(jì)算機(jī)這三個(gè)特殊的技術(shù)變化驅(qū)動(dòng)了Unix設(shè)計(jì)風(fēng)格的重大變革。
盡管伴隨著許多創(chuàng)新，但所有對這三個(gè)技術(shù)的響應(yīng)都保持著Unix的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則–模塊化、透明性、機(jī)制同策略分離以及之前提到的品質(zhì)。
Unix對GUI的支持較弱。Unix的API沒有使用異常（C語言缺乏拋出異常的機(jī)制）。
從歷史來看，我們只要能夠從錯(cuò)誤中汲取教訓(xùn)，文化薪火相傳，Unix是不會(huì)輸?shù)摹?/p>

原文地址：http://blog.csdn.net/zy416548283/article/details/50437187