Pinpin lori Stack

Kí nìdí Stack Ipin Ṣi Ṣe pataki ni Imọ-ẹrọ Software Modern Ni gbogbo igba ti ohun elo rẹ ba ṣe ilana ibeere kan, ṣẹda oniyipada, tabi pe iṣẹ kan, ipinnu ipalọlọ ni a ṣe lẹhin awọn oju iṣẹlẹ: nibo ni data yii yẹ ki o gbe ni iranti? Fun awọn ewadun, ipin akopọ ti jẹ ọkan ninu iyara ju, awọn ilana iranti asọtẹlẹ julọ ti o wa fun awọn oluṣeto – sibẹsibẹ o wa ni oye pupọ. Ninu ohun akoko ti isakoso runtimes, idoti-odè, ati awọsanma-abinibi faaji, agbọye bi o ati nigbati lati soto lori akopọ le tunmọ si awọn iyato laarin ohun elo ti o kapa 10,000 nigbakanna awọn olumulo ati ọkan ti o buckles labẹ 500. Ni Mewayz, ibi ti wa Syeed Sin lori 138,000 owo pẹlu 207 microconse module intected.

Akopọ vs. Òkiti: The Pataki Trade-Pa

Iranti ni ọpọlọpọ awọn agbegbe siseto ti pin si awọn agbegbe akọkọ meji: akopọ ati okiti. Iṣakojọpọ n ṣiṣẹ bi igbeyin-in, akọkọ-jade (LIFO) data igbekalẹ. Nigbati a ba pe iṣẹ kan, “fireemu” tuntun yoo ti tẹ sori akopọ ti o ni awọn oniyipada agbegbe, awọn adirẹsi ipadabọ, ati awọn aye iṣẹ. Nigbati iṣẹ naa ba pada, gbogbo fireemu naa yoo yọ kuro lesekese. Ko si wiwa, ko si iwe-kipamọ, ko si pipin — o kan ni atunṣe itọka kan.

Okiti naa, ni iyatọ, jẹ adagun iranti nla nibiti awọn ipin ati awọn adehun le ṣẹlẹ ni eyikeyi aṣẹ. Irọrun yii wa ni idiyele kan: olupilẹṣẹ gbọdọ tọpa iru awọn bulọọki ti o jẹ ọfẹ, mu ipin, ati ni ọpọlọpọ awọn ede, gbarale agbasọ idoti lati gba iranti ti ko lo. Pipin okiti kan ninu eto C aṣoju kan gba aijọju 10 si awọn akoko 20 to gun ju ipin akopọ kan lọ. Ni awọn ede ti a kojọpọ bi Java tabi C #, oke le jẹ ti o ga paapaa nigbati awọn idaduro ikojọpọ ba jẹ ifosiwewe sinu.

Lílóye ìfojúsùn yìí kìí ṣe ẹ̀kọ́ lásán. Nigbati o ba n kọ sọfitiwia ti o ṣe ilana ẹgbẹẹgbẹrun awọn iṣowo ni iṣẹju-aaya - boya iyẹn jẹ ẹrọ invoicing, dasibodu atupale akoko gidi, tabi awọn agbewọle olubasọrọ olopobobo CRM mimu - yiyan ilana ipinfunni ti o tọ fun awọn ọna gbigbona taara ni ipa awọn akoko idahun ati awọn idiyele amayederun.

Bawo ni Pipin Iṣakojọpọ Ṣiṣẹ Nitootọ

Ni ipele ohun elo, pupọ julọ awọn ayaworan ile isise yasọtọ iforukọsilẹ (itọkasi akopọ) lati tọpa oke ti akopọ lọwọlọwọ. Pipin iranti lori akopọ jẹ rọrun bi idinku itọka yii nipasẹ nọmba ti a beere fun awọn baiti. Ibaṣepọ jẹ iyipada: pọ si ijuboluwole naa. Ko si awọn akọle metadata, ko si awọn atokọ ọfẹ, ko si isọdọkan ti awọn bulọọki ti o wa nitosi. Eyi ni idi ti ipin akopọ akopọ nigbagbogbo jẹ apejuwe bi nini O(1) iṣẹ ṣiṣe-akoko nigbagbogbo pẹlu aibikita lori oke.

Wo iṣẹ kan ti o ṣe iṣiro apapọ fun ohun kan laini risiti. O le kede awọn oniyipada agbegbe diẹ: odidi opoiye, leefofo idiyele ẹyọ kan, leefofo oṣuwọn owo-ori, ati leefofo abajade kan. Gbogbo awọn iye mẹrin ti wa ni titari si akopọ nigbati iṣẹ naa ba wa ni titẹ ati gba pada laifọwọyi nigbati o ba jade. Gbogbo igbesi-aye igbesi aye jẹ ipinnu ati pe o nilo idasi odo lati ọdọ oluṣeto tabi ikojọpọ idoti.

Oye bọtini: Pipin akopọ kii ṣe iyara nikan — o jẹ asọtẹlẹ. Ninu awọn eto ṣiṣe-pataki, asọtẹlẹ nigbagbogbo ṣe pataki diẹ sii ju iyara aise lọ. Iṣẹ kan ti o pari ni igbagbogbo ni awọn iṣẹju-aaya 2 jẹ diẹ niyelori ju ọkan ti o ṣe aropin iṣẹju-aaya 1 ṣugbọn lẹẹkọọkan awọn spikes si 50 microseconds nitori awọn idaduro ikojọpọ idoti.

Nigbawo Lati Ṣe ojurere Ipin Iṣakojọpọ

Kii ṣe gbogbo nkan ti data jẹ lori akopọ. Iranti akopọ ti ni opin (ni deede laarin 1 MB ati 8 MB fun o tẹle ara, ti o da lori ẹrọ iṣẹ), ati data ti o pin lori akopọ ko le yọkuro iṣẹ ti o ṣẹda rẹ. Sibẹsibẹ, awọn oju iṣẹlẹ ti o han gbangba wa nibiti ipin akopọ jẹ yiyan ti o ga julọ.

• Awọn oniyipada agbegbe kukuru: Awọn iṣiro, awọn ikojọpọ, awọn ifipamọ igba diẹ labẹ awọn kilobytes diẹ, ati awọn itọka lupu jẹ ibamu adayeba fun akopọ. Wọn ti ṣẹda, lo, ati sisọnu laarin iwọn iṣẹ kan.
• Awọn ẹya data ti o wa titi-iwọn: Awọn akojọpọ pẹlu iwọn akoko akopọ ti a mọ, awọn ọna kekere, ati awọn iru iye ni a le gbe sori akopọ laisi ewu ti iṣan omi. Ifipamọ 256-baiti fun tito akoonu okun ọjọ jẹ oludije pipe.
• Iṣe-pataki inu awọn losiwajulosehin: Nigbati a ba pe iṣẹ kan ni awọn miliọnu awọn akoko fun iṣẹju-aaya - gẹgẹbi ẹrọ iṣiro idiyele idiyele lori awọn katalogi ọja - imukuro awọn ipin okiti ninu ara lupu le mu 3x si awọn ilọsiwaju igbejade 10x.
• Aago gidi tabi awọn ipa-ọna ifarabalẹ: Sisẹ isanwo, awọn imudojuiwọn dasibodu laaye, ati fifiranṣẹ ifitonileti gbogbo anfani lati yago fun ikojọpọ idoti ti kii ṣe ipinnu.
• Alugoridimu atunṣe pẹlu ijinle ti o ni opin: Ti o ba le ṣe iṣeduro ijinle atunwi duro laarin awọn opin ailewu, awọn fireemu ti a pin akopọ jẹ ki awọn iṣẹ ṣiṣe atunṣe yarayara ati rọrun.

Ni iṣe, awọn alakojọ ode oni dara ni iyalẹnu ni iṣapeye lilo akopọ. Awọn ilana bii itupalẹ ona abayo ni Go ati Java's JIT compiler le gbe awọn ipin okiti lọ laifọwọyi si akopọ nigbati olupilẹṣẹ jẹri pe data ko sa fun ipari iṣẹ naa. Loye awọn iṣapeye wọnyi jẹ ki o kọ koodu mimọ lakoko ti o tun n ni anfani lati iṣẹ akopọ.

Awọn ọfin ti o wọpọ ati Bi o ṣe le Yẹra fun Wọn

Kokoro ti o ni ibatan si akopọ ni olokiki julọ ni akopọ aponsedanu - pipin awọn data diẹ sii ju akopọ naa le mu, nigbagbogbo nipasẹ ipadabọ ti ko ni opin tabi awọn eto agbegbe ti o tobi pupọju. Ni agbegbe iṣelọpọ kan, akopọ aponsedanu ni igbagbogbo kọlu okun tabi gbogbo ilana laisi ọna imularada oore-ọfẹ. Eyi ni idi ti awọn ilana ati awọn ọna ṣiṣe n fa awọn opin iwọn akopọ.

Ọfin arekereke miiran jẹ awọn itọka ipadabọ tabi awọn itọka si data ti a pin akopọ. Nitoripe iranti akopọ ti gba pada ni akoko ti iṣẹ kan ba pada, itọka eyikeyi si iranti yẹn di itọkasi didan. Ni C ati C ++, eyi nyorisi ihuwasi aisọye ti o le han pe o ṣiṣẹ ni idanwo ṣugbọn o kuna ni ibajẹ ni iṣelọpọ. Ayanwo Rust mu kilaasi aṣiṣe yii ni akoko akopọ, eyiti o jẹ idi kan ti ede naa ti ni itara fun siseto awọn eto.

Ọrọ kẹta kan pẹlu aabo okun. O tẹle ara kọọkan n gba akopọ tirẹ, eyiti o tumọ si data ti a pin akopọ jẹ o tẹle ara-agbegbe. Eyi jẹ anfani gangan ni ọpọlọpọ awọn ọran - ko si awọn titiipa ti a nilo lati wọle si awọn oniyipada agbegbe. Bibẹẹkọ, awọn olupilẹṣẹ nigbakan ṣe aṣiṣe ti igbiyanju lati pin akopọ-pin data laarin awọn okun, ti o yori si awọn ipo ere-ije tabi awọn idun-lẹhin-ọfẹ. Nigbati data nilo lati pin kaakiri awọn okun tabi tẹsiwaju kọja ipe iṣẹ kan, òkiti naa ni yiyan ti o yẹ.

Ipin Iṣakopọ Kọja Awọn ede ati Awọn ilana

Awọn ede siseto oriṣiriṣi n ṣakoso ipinpin akopọ pẹlu awọn iwọn oriṣiriṣi ti akoyawo. Ni C ati C++, olupilẹṣẹ naa ni iṣakoso kedere: awọn oniyipada agbegbe lọ lori akopọ, ati malloctabi tuntunfi data sori òkiti naa. Ni Go, olupilẹṣẹ ṣe itupalẹ ona abayo lati pinnu laifọwọyi, ati awọn gorutines bẹrẹ pẹlu awọn akopọ 2 KB kekere ti o dagba ni agbara - ojutu yangan ti o ṣe iwọntunwọnsi ailewu pẹlu iṣẹ ṣiṣe. PHP, awọn ilana agbara ede bii Laravel, n pin awọn iye pupọ julọ nipasẹ oluṣakoso iranti Zend Engine inu rẹ, ṣugbọn agbọye awọn ilana ti o wa ni ipilẹ ṣe iranlọwọ fun awọn olupilẹṣẹ lati kọ koodu daradara siwaju sii paapaa ni ipele ohun elo.

Fun awọn ẹgbẹ ti n kọ awọn iru ẹrọ idiju - bii ẹgbẹ imọ-ẹrọ ni Mewayz, nibiti ibeere kan le kọja ọgbọn CRM, awọn iṣiro isanwo, awọn iṣiro owo-ori isanwo, ati akojọpọ awọn itupalẹ - awọn ipinnu ipele-kekere wọnyi. Nigbati awọn modulu 207 ba pin akoko ṣiṣe, idinku awọn ipin iranti iranti fun-kọọkan nipasẹ paapaa 15% le tumọ si awọn idinku ti o nilari ninu awọn idiyele olupin ati awọn ilọsiwaju wiwọn ni awọn akoko idahun fun awọn olumulo ipari ti n ṣakoso awọn iṣowo wọn lori pẹpẹ.

JavaScript ati TypeScript, eyiti o ṣe agbara julọ awọn iwaju iwaju ati Node.js awọn ẹhin, gbarale igbọkanle lori ikojọpọ idoti ẹrọ V8 fun iṣakoso iranti. Awọn olupilẹṣẹ ko le pin taara lori akopọ, ṣugbọn olupilẹṣẹ iṣapeye V8 (TurboFan) n ṣe ipinfunni akopọ inu fun awọn iye ti o le jẹri pe igba kukuru ni. Kikọ kekere, awọn iṣẹ mimọ pẹlu awọn oniyipada agbegbe n fun ẹrọ ni aye ti o dara julọ lati lo awọn iṣapeye wọnyi.

Awọn ilana Iṣeṣe fun Idinku Ipa Okiti

Paapa ti o ba ṣiṣẹ ni ede giga nibiti o ko le ṣakoso akopọ taara dipo ipin okiti, o le gba awọn ilana ti o dinku titẹ òkiti ti ko wulo ati jẹ ki akoko ṣiṣe mu ki o pọ si ni ibinu.

1. Yan awọn iru iye ju awọn oriṣi itọkasinibiti ede ti ṣe atilẹyin wọn. Ni C #, lilo struct dipo kilasi fun awọn ohun kekere, nigbagbogbo ti a ṣẹda jẹ ki wọn wa lori akopọ. Ni Go, gbigbe awọn ọna kekere kọja nipasẹ iye ju nipasẹ itọka ṣe aṣeyọri ipa kanna.
2. Yago fun ipinya laarin awọn loops wiwu. Ti o ba nilo bibẹ pẹlẹbẹ fun igba diẹ tabi itọka inu lupu kan ti o nṣiṣẹ ni igba 100,000, ya sọtọ lẹẹkan ṣaaju ki o to lupu ki o tun ṣe atunṣe lori aṣetunṣe kọọkan.
3. Lo iṣakojọpọ nkan fun awọn ohun ti a ṣẹda nigbagbogbo ati awọn iparun. Awọn adagun-isunmọ aaye data jẹ apẹẹrẹ alailẹgbẹ, ṣugbọn apẹrẹ naa kan dọgbadọgba si awọn nkan ibeere HTTP, awọn ifipamọ ni tẹlentẹle, ati awọn ilana iṣiro iṣiro.
4. Profaili ṣaaju iṣapeye. Awọn irin-iṣẹ bii Go's pprof, Java's async-profiler, tabi PHP's Blackfire le tọka ni pato ibiti awọn ipin ti waye. Ti o dara ju laisi profaili data ṣe eewu lilo akitiyan lori awọn ọna tutu ti o ṣọwọn ṣiṣẹ.
5. Leverage arena Allocators for Batch Mosi

Awọn ilana wọnyi kii ṣe imọ-jinlẹ nikan. Nigbati awọn iru ẹrọ SaaS n ṣakoso awọn iṣẹ ṣiṣe gidi-aye - oniwun iṣowo kekere kan ti n ṣe awọn iwe-owo oṣooṣu, oluṣakoso HR kan ti n ṣiṣẹ isanwo fun awọn oṣiṣẹ 200, ẹgbẹ tita kan n ṣe itupalẹ iṣẹ ṣiṣe ipolongo kọja awọn ikanni - ipa ikojọpọ ti iṣakoso iranti daradara jẹ snappier, iriri idahun diẹ sii ti awọn olumulo lero paapaa ti wọn ko ba ronu nipa ohun ti n ṣẹlẹ labẹ.

Software Iṣe-imọ-itumọ ni Iwọn

Pipin akopọ jẹ apakan kan ti adojuru iṣẹ ṣiṣe ti o tobi pupọ, ṣugbọn o jẹ ipilẹ kan. Loye bi iranti ṣe n ṣiṣẹ ni ipele ti o kere julọ fun awọn onimọ-ẹrọ ni awọn awoṣe ọpọlọ ti wọn nilo lati ṣe awọn ipinnu to dara julọ ni gbogbo ipele ti akopọ - lati yiyan awọn ẹya data ati ṣiṣe awọn API lati tunto awọn amayederun ati ṣeto awọn opin awọn orisun fun awọn iṣẹ apoti.

Fun awọn iṣowo ti o gbẹkẹle awọn iru ẹrọ bii Mewayz lati ṣiṣẹ awọn iṣẹ ojoojumọ wọn, isanwo ti awọn ipinnu imọ-ẹrọ wọnyi jẹ ojulowo: awọn ẹru oju-iwe yiyara, awọn ibaraenisepo didan, ati igbẹkẹle pe eto naa kii yoo dinku labẹ ẹru giga. Nigbati module ifiṣura kan nilo lati ṣayẹwo wiwa kọja awọn dosinni ti awọn kalẹnda ni akoko gidi, tabi dasibodu atupale kan ṣajọpọ data kọja awọn ẹka iṣowo lọpọlọpọ, ilana iranti ti o wa labẹ awọn ọrọ diẹ sii ju ọpọlọpọ awọn olumulo yoo mọ lailai.

Sọfitiwia ti o dara julọ ni rilara ailagbara lati lo ni deede nitori awọn olupilẹṣẹ rẹ ṣafẹri awọn alaye ti o wa alaihan. Pipin akopọ - yiyara, ipinnu, ati didara ni ayedero rẹ - jẹ ọkan ninu awọn alaye wọnyẹn ti o tọ lati ni oye jinlẹ, boya o n kọ eto akọkọ rẹ tabi ti n ṣe agbekalẹ pẹpẹ kan ti o nṣe iranṣẹ fun ẹgbẹẹgbẹrun awọn iṣowo agbaye.

Awọn ibeere Nigbagbogbo

Kini ipin akopọ ati kilode ti o ṣe pataki?

Pipin akopọ jẹ ilana iṣakoso iranti nibiti a ti fipamọ data sinu igbehin-in, igbekalẹ akọkọ ti o jẹ iṣakoso laifọwọyi nipasẹ ṣiṣan ipaniyan ti eto naa. O ṣe pataki nitori iranti ti a pin akopọ jẹ yiyara ni pataki ju ipinpin okiti lọ - ko si agbajo idoti lori oke, ko si ipin, ati pe ipo iṣowo jẹ lẹsẹkẹsẹ nigbati iṣẹ kan ba pada. Fun awọn ohun elo to ṣe pataki ṣiṣe, agbọye ipin akopọ le dinku lairi pupọ ati ilọsiwaju igbejade.

Nigbawo ni MO yẹ ki n lo ipin akopọ lori ipin ipin?

Lo ipin akopọ fun kekere, awọn oniyipada igba kukuru pẹlu iwọn ti a mọ ni akoko iṣakojọpọ — gẹgẹbi awọn nọmba agbegbe, awọn ilana, ati awọn akojọpọ iwọn ti o wa titi. Pipin òkiti dara julọ fun awọn ẹya data nla, awọn ikojọpọ iwọn agbara, tabi awọn nkan ti o nilo lati kọja iṣẹ ti o ṣẹda wọn. Ofin bọtini: ti igbesi aye data ba baamu iwọn iṣẹ ati iwọn rẹ jẹ asọtẹlẹ, akopọ nigbagbogbo jẹ yiyan yiyara nigbagbogbo.

Ṣe awọn aṣiṣe iṣakojọpọ le ni idaabobo ni awọn ohun elo iṣelọpọ bi?

Bẹẹni, awọn aṣiṣe aponsedanu akopọ jẹ idilọwọ pẹlu awọn iṣe ṣiṣe imọ-ẹrọ. Yago fun isọdọtun ti o jinlẹ tabi ailopin, fi opin si awọn ipin oniyipada agbegbe nla, ati lo awọn algoridimu aṣetunṣe nibiti o ti ṣeeṣe. Pupọ julọ awọn ede ati awọn ọna ṣiṣe jẹ ki o tunto awọn opin iwọn akopọ. Awọn irinṣẹ ibojuwo ati awọn ojutu iru ẹrọ bii Mewayz, OS iṣowo-module 207 kan ti o bẹrẹ ni $19/mo, le ṣe iranlọwọ fun awọn ẹgbẹ lati tọpa ilera ohun elo ati mu awọn ipadasẹhin iṣẹ ni kutukutu.

Ṣé àwọn èdè òde òní ṣì jàǹfààní látinú ìpín àkópọ̀ bí?

Nitootọ. Paapaa awọn ede ti o ni awọn akoko ṣiṣe iṣakoso - bii Go, Rust, C #, ati Java — lo itupalẹ ona abayo lati pinnu boya awọn oniyipada le jẹ ipin-popọ dipo ipin-okiti. Ipata fi agbara mu ipin-akọkọ-akọkọ nipasẹ awoṣe nini rẹ, ati akopo Go’s ṣe imudara ni agbara fun u. Loye awọn ẹrọ-ẹrọ wọnyi ṣe iranlọwọ fun awọn olupilẹṣẹ kọ koodu ti awọn alakojọ le mu imunadoko sii, ti o yọrisi lilo iranti kekere ati awọn akoko ipaniyan yiyara.