Искусство программирования для Unix

Сообщество, первоначально сформированное вокруг ранних дистрибутивов Unix, уже никогда не исчезало. После бурного роста Internet в начале 90-х годов в его ряды было вовлечено все новое поколение увлеченных хакеров с домашними компьютерами.

В настоящее время это сообщество является мощной группой поддержки для всех видов разработки программного обеспечения. Мир Unix изобилует высококачественными средствами разработки с открытыми исходными кодами (многие из которых рассмотрены далее в настоящей книге). Unix-приложения с открытым исходным кодом обычно эквивалентны, а часто и превосходят свои частные аналоги [23]. Полные Unix-подобные операционные системы с совершенными инструмента-риями и пакетами основных приложений доступны для бесплатной загрузки через Internet. Зачем создавать программы с нуля, когда можно адаптировать, использовать повторно, перерабатывать и экономить 90% рабочего времени, используя общедоступный код?

Эта традиция совместного использования кода во многом зависит от тяжело дающегося опыта кооперативной разработки программ и их повторного использования, который накапливается не с помощью абстрактной теории, а в процессе длительной инженерной практики. Эти неочевидные правила разработки позволяют программам функционировать не только как изолированные однократно используемые решения, но и как синергетические части инструментального набора. Главной целью данной книги является разъяснение этих правил.

В настоящее время "расцветающее" движение открытого исходного кода приносит в Unix-традиции новую жизненную силу, новые технические подходы и обогащает достижениями целых поколений талантливых молодых программистов. Проекты с использованием открытого исходного кода, включая операционную систему Linux и тесно связанные с ней компоненты, такие как Web-сервер Apache и Web-браузер Mozilla, придали Unix-традиции беспрецедентный уровень известности и успеха в современном мире. Движение открытого исходного кода, по всей видимости, выигрывает право на определение компьютерной инфраструктуры завтрашнего дня, и стержнем этой инфраструктуры станут Unix-машины, работающие в Internet.

1.5.5. Гибкость на всех уровнях

Многие операционные системы, называемые более "современными" или более "дружественными по отношению к пользователю", чем Unix, достигают "внешней красоты" путем связывания пользователей и разработчиков одной интерфейсной политикой. В таких системах предлагается программный интерфейс приложений, который при всей своей сложности является довольно ограниченным и жестким. Задачи, которые были предусмотрены проектировщиками, выполняются в них весьма просто, однако непредусмотренные задачи часто невозможно выполнить или их выполнение является крайне затруднительным.

С другой стороны, операционная система Unix обладает большой гибкостью. Множество способов, предусмотренных в Unix для соединения программ друг с другом, позволяет утверждать, что компоненты ее основного инструментального набора могут комбинироваться для создания полезных эффектов, которые разработчики отдельных частей этого набора не предусматривали.

Поддержка операционной системой Unix множества стилей программных интерфейсов (которая часто рассматривается как недостаток, поскольку увеличивает видимую сложность системы для конечных пользователей) также способствовала развитию гибкости; ни одна программа, которая должна быть просто блоком обработки данных, не несет на себе издержек, связанных со сложностью замысловатого графического пользовательского интерфейса (GUI).

В Unix-традиции значительный акцент сделан на сохранении сравнительно небольших размеров интерфейсов программирования, их чистоты и ортогональности, что также способствует гибкости систем. Несложные действия выполняются просто, а выполнение сложных действий, как минимум, возможно.

1.5.6. Особый интерес исследования Unix

Люди, провозглашающие техническое превосходство системы Unix, часто не уделяют достаточного внимания, может быть, наиболее важному ее преимуществу. Исследование Unix представляет особый интерес.

Кажется, что адептам Unix иногда бывает почти стыдно это признать. Как будто признание того, что они испытывают интерес, так или иначе может повредить их репутации. Тем не менее, это правда. Unix была и остается операционной системой, с которой интересно экспериментировать и в которой интересно разрабатывать программы.

Следует отметить, что это можно сказать далеко не о многих системах. Действительно, напряжение и труд разработчика в других средах часто сравнивают с выталкиванием мертвого кита с мели⁵. Напротив, в мире Unix операционная система скорее вознаграждает усилия, чем вызывает разочарование. Программисты в Unix обычно видят в ней не противника, победа над которым является главной целью, а скорее соратника.

В этом есть реальное экономическое значение. Фактор занимательности, конечно, сыграл свою роль. Людям нравилась Unix, поэтому они разрабатывали для нее больше программ, которые сделали ее использование приятным. В наши дни целые Unix-системы промышленного качества с открытым исходным кодом создаются людьми, которые воспринимают такую свою деятельность как хобби. Для того чтобы понять насколько это удивительно, достаточно попытаться найти людей, которые интереса ради занимаются клонированием операционных систем OS/360, VAX/VMS или Microsoft Windows.

Таким образом, фактор "интереса" ни в коем случае не является малозначительным. Те люди, которые становятся программистами или разработчиками, испытывают "интерес", когда их попытки, направленные на разрешение задачи, требуют от них изобретательности, но находятся в пределах их возможностей. Следовательно, "интерес" — это знак максимальной эффективности. Среды, в которых разработка программ становится тягостной, попусту "растрачивают" труд и творческое мышление, а впоследствии приводят к огромным скрытым затратам времени и средств.

Даже если бы Unix не характеризовалась иными достоинствами, то ее инженерную культуру стоило бы изучать для понимания тех ее особенностей, которые поддерживают интерес к разработке, поскольку именно этот фактор делает разработчика умелым и продуктивным.

1.5.7. Уроки Unix применимы в других операционных системах

Unix-программисты аккумулировали десятилетия опыта, пока наступил тот момент, когда функции новаторской операционной системы принимаются как должное. Даже программисты, не работающие с Unix, могут получить пользу от изучения данного опыта Unix. Так как Unix делает применение передовых принципов проектирования и методов разработки сравнительно простым, она является превосходной платформой для их изучения.

Другие операционные системы обычно делают хорошую практику более трудной, однако даже в этом случае можно использовать некоторые из уроков культуры Unix. Большая часть кода Unix (включая все ее фильтры, основные языки сценариев и многие генераторы кода) переносится непосредственно в любую операционную систему, поддерживающую ANSI С (по той причине, что язык С был "порождением" Unix, а библиотека ANSI С охватывает значительную часть Unix-служб).

1.6. Основы философии Unix

"Unix-философия" возникла вместе с ранними размышлениями Кена Томпсона о том, как сконструировать небольшую, но совершенную операционную систему с ясным служебным интерфейсом. Она развивалась по мере того, как Unix-культура изучала возможности получения максимального эффекта от проекта Томпсона, и в процессе этого развития впитывала уроки "предыдущей истории".

Философия Unix не является формальным методом проектирования. Она не была та свыше" как способ создания теоретически идеального программного обеспечения. Unix-философия (как удачные народные традиции в других инженерных дисци-инах) прагматична и основывается на опыте. Ее следует искать не в официальных ггодах и стандартах, а скорее в скрытых почти рефлекторных знаниях и опыте, который передается культурой Unix. Она культивирует чувство меры и достаточный септицизм.