关于软件设计的复杂性

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《A Philosophy of Software Design》读书笔记(1)

通常,在描述一款软件系统的开发过程时,都会使用复杂性来衡量,而这里所说的复杂性是指:任何与软件系统结构有关并使整个系统难以理解和修改的设计。在软件设计时,复杂性有很多不同形式的体现,比如:某一段代码很难理解;一些小的代码修改却要花费很大的精力,或者是修改代码时不确定这段代码是否必须修改;修改一个 bug又会引入新的bug。事实上,如果一个软件系统很难理解或修改,那么这个系统一定是复杂的,相反,就是简单的。

同时,软件设计的复杂性也和成本相关。在一个复杂的系统中,哪怕是一点小小的改进都需要消耗大量的资源(人力物力财力),而在简单的系统中,大的改进往往只需要很小的精力。

上面所说的复杂性是开发人员在尝试实现特定目标时在特定时间点所体验到的,它不一定与系统的整体大小或功能有关。人们通常用“复杂”这个词来描述一个有很多复杂功能的系统,但如果这个系统使用起来很方便,那么使用我们上面说的“复杂性”衡量是有失偏颇的。

当然,鱼和熊掌不能兼得。事实上几乎大多数大型的复杂的软件系统使用起来都不简单。

软件设计的复杂性通常是由一些常见的活动决定的,如果一个系统中有些部分特别复杂,但是这些部分从来不会被使用到,那么它们就不会影响到整个系统的复杂性,我们可以用如下的数学公式来描述一下:

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整个系统的复杂性(C)是由每个部分的复杂性(cp)决定的,cp的权重是开发人员在该部分花费的时间(tp)的比例。

相较于开发人员,复杂性对使用者来说更加明显。比如你写了一段自认为很简单的代码,如果别人阅读你的代码时感觉到复杂,那就说明这段代码是复杂的。当遇到这种情况时,我觉得有必要向别人讨论复杂的原因,与别人交流观点也是很有意思的。工程师的职责并不只是写出你认为简单的代码,也需要让同事之间的合作更方便。


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PHPStorm中快速选中多个相同的单词

如何在编辑器中快速选中相同的单词,类似于Visual Studio Code中的Command+D,强大的IDEA怎么会不支持呢。拿PHPStorm来说一下吧。

Preference里面,选择keymap,在右边搜索select next,会出现如下结果:

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Add Selection for Next Occurrence就是我们想要的,默认是^+G,就是control+G,这两个键的距离里的还是很远的,我们可以手动设置,同时,这个选项的上一个选项Find Next / Move to Next Occurrence,这也是一个很实用的快捷键,可以快速调转到下一个相同的词,快捷键为Command+G

不止于此,插件市场中还有相关的插件,在插件市场中搜索browse wor(不需要写全,会自动出来)

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但是这个插件我并没有弄懂它的快捷键在Mac上怎么用的,于是果断卸载用自带的快捷键。


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简单聊聊PHP中的反射(Reflection)

简单聊聊PHP中的反射

和Java一样PHP中也提供了一套完整的反射API,何为反射?以前我们是先写类,再在类中添加各种方法和属性,最后实例化一个类对象调用属性和方法。那有我们没有办法只通过这个实例对象获取到关于这个类的全部信息呢,包括有哪些方法和属性它们分别在多少行?答案就是反射

几个常用的反射API的类
类名 作用
Reflection 为类提供摘要信息
ReflectionClass 对类提供反射
ReflectionMethod 对方法提供反射
ReflectionParameter 对方法参数提供反射
ReflectionProperty 对类属性提供反射
ReflectionFunction 对函数提供反射
ReflectionExtension 对扩展提供反射
ReflectionException 对异常提供反射

ReflectionClass

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class People {
protected $name = 'Foo';
protected $age = 18;

public function __construct($name,$age)
{
$this->name = $name;
$this->age = $age;
}

public function toString()
{
echo "Name: $this->name, Age: $this->age" . PHP_EOL;
}
}

class Student extends People {
public $major;

public function __construct($name, $age, $major)
{
$this->major = $major;
parent::__construct($name, $age);
}

public function toString()
{
echo "Name: $this->name, Age: $this->age, Major: $this->major" . PHP_EOL;
}
}

$reflect = new ReflectionClass('Student');
Reflection::export($reflect);

输出结果如下:

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Class [ <user> class Student extends People ] {
@@ /…/demo1.php 18-31

- Constants [0] {
}

- Static properties [0] {
}

- Static methods [0] {
}

- Properties [3] {
Property [ <default> public $major ]
Property [ <default> protected $name ]
Property [ <default> protected $age ]
}

- Methods [2] {
Method [ <user, overwrites People, ctor> public method __construct ] {
@@ /…/demo1.php 21 - 25

- Parameters [3] {
Parameter #0 [ <required> $name ]
Parameter #1 [ <required> $age ]
Parameter #2 [ <required> $major ]
}
}

Method [ <user, overwrites People, prototype People> public method toString ] {
@@ /…/demo1.php 27 - 30
}
}
}

可以看到,Reflection::export几乎提供了Student类的所以信息,包括属性和方法的访问控制状态,每个方法需要的参数以及每个方法在脚本中的位置,和var_dump相比,在使用var_dump前总是需要实例化一个对象,而且无法提供那么多详细信息。

var_dump输出如下:

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object(Student)#1 (3) {
["major"]=>
string(2) "CS"
["name":protected]=>
string(5) "Jason"
["age":protected]=>
int(21)
}

虽然var_dumpprint_r是打印数据的利器,但对于类和函数,反射API提供了更高层次的功能。

PHP处理高分辨率图片引起的思考

今天小伙伴在群里问了这么一个问题:

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出现这种情况就是因为内存不足,PHP程序直接退出了,报错大概如下:

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上图的意思就是说,我们能使用的内存最大是8M,但是处理这个图片还需要额外的41bytes,就会导致内存不足,这是一个很严重的错误。在对图片进行操作前需要将图片的所有信息读入内存中,同时还会使用另一部分内存同于处理计算并缓存输出,所以内存大小的使用还是和图片的大小有关。

PHP中图片的处理都是使用了GD库,这个库提供了很多方法让PHP可以更方便地对图片进行操作,支持的图片格式如下:

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回到一开始的问题,那个小伙伴需要处理高分辨的图片,图片大小必然很大,所以就会出现内存不够的情况,解决方法还是有很多的。

1. 设置图片最大可上传的大小

前端上传前可以先检测下大小,如果超过最大值直接就不请求接口,同时为安全起见,后端接收到请求后也要检测大小,防止程序异常退出。

2. 压缩图片

3. 关闭memory_limit

群里的小伙伴最后使用了一种简单粗暴的方式解决了该问题,直接在PHP中关闭memory_limit

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 set_time_limit(0);
@ini_set('memory_limit','-1');

这样虽然解决了问题,但不优雅也不安全,同样在php.ini配置文件中将memory_limit的值设置很大也能解决:

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memory_limit = 256M

PHP代码中也可以这样设置:

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ini_set('memory_limit', '256M');

上面我们将memory_limit参数固定了,这就带来一个弊端,因为大多数情况下不需要这么大的内存,有点浪费资源,最好的做法就是根据需要来设置memory_limit,我写了一个如下方法可供参考:

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public function setMemoryLimit($filename){
// 控制执行时间
set_time_limit(50);

$maxMemoryUsage = 256M;
$width = 0;
$height = 0;
$size = ini_get('memory_limit');

// 获取图片大小
list($width, $height) = getimagesize($filename);

// 计算需要的内存,并转换成'M'单位
// 4 因为png图片一个像素有4字节
// 1.5 是一个调整因子,因为memory_limit不是那么精确
// 详细可以查看: http://php.net/imagecreatefromjpeg#76968
$size = $size + floor(($width * $height * 4 * 1.5 + 1048576) / 1048576);

if ($size > $maxMemoryUsage){
$size = $maxMemoryUsage;
}

// 更新
ini_set('memory_limit',$size.'M');
}

最后说一下,GD库其实是比较耗内存的,但我这里没有做过测试。Github上有个C的项目叫libvips/libvips

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可以在不占用很多内存的情况下提高图片处理的速度,这是地址:https://github.com/libvips/libvips,有时间可以学习下。

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