Tony Bai - Part 263

十一月 6, 2013

10月中旬，有人在Quora网站上发起一个调查：“程序员职业生涯中最难的事是什么？”，调查结果让人实感意外。世界范围内的程序员同胞们普遍认为： “命名是让大家感觉最困难的事情”。对于主流的欧美程序员尚且如此，对于英文非母语的中国程序员来说，苦逼程度可想而知了:(。

虽说中国程序员大多也都学了10年以上的英语了，但能“地道”的表达和书写甚至是选词的程序员们比例却不高。而在编写程序的过程中，给变量、常量以及函数命名即意味着我们要选择恰当地道的词汇或缩写。

事实证明，任何事情经过中国人民的加工，就会呈现出意想不到的效果，于是我们有了Chinglish，有了“中国式”的命名。就此，我特地花了些时间翻阅了下面几个项目组的源码，总结出了一些“中国式”命名的门道，这里也说道说道^_^。

一、万能的动词

通过阅读代码中的一些命名，我发现了代码中经常出现的一些动词堪称“万能”，这些动词包括：handle、do、process、check、collect等。无论对象是什么，你只要像如下这么命名，中国程序员基本都能看懂或猜个八九不离十：

    process_xx 处理xx
    do_yy       做yy
    handle_zz   处理zz
    check_xx    检查/校验xx
    collect_xx 收集xx

二、标志/类型代言人

在项目源码文件中，你会变量声明或结果体声明中看到太多的xx_flag或xx_type。xx_flag被大家“公认为”各种标志的代言人了；xx_type也好不到哪去。

    route_flag
    protocol_flag
    msg_flag
    session_flag

    msg_type
    check_type
    command_type
    session_type

三、字面意直译式

比如我们要声明两个变量，一个的意思是“是否打开消息过滤”，另外一个“是否关闭消息过滤”。对于中国人来说，打开/关闭最直接对应的就是open/close，于是就有了这样的变量命名：

is_message_filter_open
is_message_filter_close

其实一般认为更地道的方式应该是：

is_message_filter_on
is_message_filter_off

再举个例子，我们的系统要处理一种中文名为“长短信”的对象，于是直译过来就是：long_sms。但其真正的英文术语应该是Concatenated SMS。

四、中文拼音式

在国内做行业解决方案，不可避免会遇到各种领域词汇，比如我们处理的一种业务称为农信通。估计是开发人员没能找到其对应的英文翻译，于是乎用上了我们的看家本领 – 拼音。

nxt_url 农信通地址

这样的例子是否似曾相识呢！

五、单词“选秀”

采用这种方式的程序员应该是更具“责任心”的，至少他/她知道去查查英文词典^_^。

于是乎有了dispense_message、cache_overstock等变量命名。显然他是在字典的单词选秀中随意找到一个“顺眼”的、意思还算相近的单词就挑了出来。显然dispatch 、overflow要比dispense、overstock更地道和准确。

六、尾声

以上的“实例”确是从我们项目的代码中“挖掘”出来的，希望只是个案。面对这样的命名bad smell，我们是否有解决方法呢？没有捷径，语言的感觉是要一点点的去找的，个人觉得一个最行之有效的方法就是去看那些英语地道的程序员编写的代码，留意他们是如何命名的。比如看一些著名欧美程序员的开源项目代码。另外对于行业特定领域，尽量用经过认可的英文翻译结果来命名。

不可否认，英语是编程领域的主流语言，包括中文在内的以其他语言为编码语言的编程语言十分罕见。对于欧美程序员来说，这是天然的优势；而对于其他非欧美国家的程序员，尤其是中国程序员来说，在走向“地道”的路上还要付出很多才行。

Memcached CAS应用一例

十一月 1, 2013

0 条评论

近期收到客户一个需求，我将该需求转述为下面这个等价的问题。

【问题】

* 有一个产品包装系统S，为某种产品P提供产品包装服务;

* 系统S由若干个处理节点组成，每个节点都可以单独处理组件;

* 产品P的一个可出厂的成品由包装盒+N个产品组件组成，包装盒与产品组件上都贴有一个标签，该标签上包含该成品的唯一编号ID（一定时间范围内有效）、每个组件自己的序号(unit-num)以及成品的组件总个数(unit-total)。每个成品只有一个包装盒，该包装盒的组件序号为0。其中unit-num <= unit_total == N <= 32;

* 某个成品的诸多组件是乱序到达S并由S送到产品包装工位的；当系统S第一次接收到一个成品的某个组件时，S会将一个包装盒贴上该组件对应的成品ID，并将其放在传送带上，传送给对应的组装工位；当系统S接收到同一成品的其他组件时，不再重新发放包装盒了；

* 系统S具有剔除冗余组件的功能，如果某个成品的某个组件（序号为n）已经被S接收并送到指定包装位，后续若再出现同一成品的相同序号组件（可能是因为标签贴错导致），S将会将该冗余组件剔除出包装线;

* 当某个成品的最后一个组件被S处理后，该成品的ID即告无效了，可以被后续成品重复使用了。

【解决思路】

这个问题中有几个关键功能点：

* 每个成品只分配一个包装盒；

* 支持剔重；

* 当最后一个组件被处理后，成品ID被从系统中删除，可被后续成品重复使用。

这是一个典型的多个节点并发操作的一致性问题，我们初步考虑基于开源的Memcached的CAS服务去解决该问题，解决思路如下：

a) S系统中的某个节点收到某成品的某个组件(unit_num = n)后，以ID为Key尝试获取成品的Value(以及item_cas值)；如果索引尚未在系统建立，那么创建索引，以ID为Key，Value为一整型字符串，初值为1<<(n-1)；并分配包装盒；

b) 如果以成品ID为Key的索引已经建立，系统节点将组件的(1<<n)与Value进行“与操作”以判断该组件是否为重复组件，如果为1，则为重复组件；否则以(Value + 1 << (n-1))的值以及获得的item_cas发起cas操作；

c) 如果cas操作成功，则数一下((Value + 1 << (n-1)) 中置位（=1）的bit个数，如果个数==unit-total，则删除索引；否则继续处理下一个组件；
如果cas操作失败，则回到步骤a)。

【Demo代码】

/* pack_sys.c */

… …
#include <libmemcached/memcached.h>

static const char *product_id = "nexus5";
static const int component_in_total = 5;
static const int component_order[] = {2, 3, 1, 2, 5, 4};

//code from <Algorithms.for.Programmers.Ideas.and.Source.Code>
static inline unsigned long long
bit_count(unsigned long long x)
{
    x = (0x5555555555555555UL & x) + (0x5555555555555555UL & (x >> 1));
    x = (0x3333333333333333UL & x) + (0x3333333333333333UL & (x >> 2));
    x = (0x0f0f0f0f0f0f0f0fUL & x) + (0x0f0f0f0f0f0f0f0fUL & (x >> 4));
    x = (0x00ff00ff00ff00ffUL & x) + (0x00ff00ff00ff00ffUL & (x >> 8));
    x = (0x0000ffff0000ffffUL & x) + (0x0000ffff0000ffffUL & (x >> 16));
    x = (0x00000000ffffffffUL & x) + (0x00000000ffffffffUL & (x >> 32));
    return x;
}

int
main(int argc, char *argv[])
{
    memcached_st *memc;
    memcached_return_t rc = MEMCACHED_SUCCESS;
    memcached_server_st *server = NULL;

    memc = memcached_create(NULL);
    if (NULL == memc) {
        printf("memcached_create error\n");
        return -1;
    }

… …

    rc = memcached_behavior_set(memc, MEMCACHED_BEHAVIOR_SUPPORT_CAS, 1);
    if (rc != MEMCACHED_SUCCESS) {
        printf("memcached_behavior_set support cas error: %s\n",
                memcached_strerror(memc, rc));
        return -1;
    }

    /* pack the component one by one */
    int ret = 0;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < sizeof(component_order)/sizeof(component_order[0]); i++) {
        ret = pack_component(memc, component_order[i]);
        if (ret == 0) {
            printf("pack component [%d] ok\n”, component_order[i]);
        } else if (ret == 1) {
            printf("pack component [%d] exists\n”, component_order[i]);
        } else {
            printf("other error occurs\n");
            return -1;
        }
        getchar();
    }

return 0;
}

int
pack_component(memcached_st *memc, int i)
{
memcached_return_t rc = MEMCACHED_SUCCESS;

    uint32_t mask = 1 << (i – 1);
    uint32_t value_added = 1 << (i – 1);
    char value_added_str[11] = {0};
    uint32_t value = 0;
    char *pvalue = NULL;
    size_t value_len = 0;
    uint32_t flags = 0;

    while(1) {
        pvalue = memcached_get(memc, product_id, strlen(product_id),
                               &value_len, &flags, &rc);
        if (!pvalue) {
            if (rc == MEMCACHED_NOTFOUND) {
                printf("componet [%d] – memcached_get not found product key: [%s]\n",
                       i, product_id);
                memset(value_added_str, 0, sizeof(value_added_str));
                sprintf(value_added_str, "%u", value_added);
                rc = memcached_add(memc, product_id, strlen(product_id), value_added_str,
                                   strlen(value_added_str), 1000, 0);
                if (rc == MEMCACHED_DATA_EXISTS) {
                    printf("componet [%d] – memcached_add key[%s] exist\n", i, product_id);
                    pvalue = memcached_get(memc, product_id, strlen(product_id),
                                           &value_len, &flags, &rc);
                    if (!pvalue) return -1;
                } else if (rc != MEMCACHED_SUCCESS) {
                    printf("componet [%d] – memcached_add error: %s, [%d]\n",
                            i, memcached_strerror(memc, rc), rc);
                    return -1;
                } else {
                    printf("componet [%d] – memcached_add key[%s] successfully,"
   " its value = %u, cas = %llu\n",
                            i,product_id,
                            value_added, (memc->result).item_cas);
                    return 0;
                }
            } else {
                printf("componet [%d] – memcached_get error: %s, %d\n",
                       i, memcached_strerror(memc, rc), rc);
                return -1;
            }
        }

        value = atoi(pvalue);
        printf("componet [%d] – memcached_get value = %u, cas = %llu\n",
                i, value, (memc->result).item_cas);

        if (value & mask) {
            free(pvalue);
            return 1;
        } else {
            uint64_t cas_value = 0;
            cas_value = (memc->result).item_cas;
            memset(value_added_str, 0, sizeof(value_added_str));
            sprintf(value_added_str, "%d", value_added + value);

            rc = memcached_cas(memc, product_id, strlen(product_id),
                               value_added_str, strlen(value_added_str),
   1000, 0, cas_value);
            if (rc != MEMCACHED_SUCCESS) {
                printf("componet [%d] - memcached_cas error = %d, %s\n",
                        i, rc, memcached_strerror(memc, rc));
                free(pvalue);
            } else {
                printf("componet [%d] - memcached_cas ok\n", i);
                free(pvalue);
                if (bit_count(value_added + value) == component_in_total) {
                    rc = memcached_delete(memc, product_id, strlen(product_id), 0);
                    if (rc != MEMCACHED_SUCCESS) {
                        printf("memcached_delete error: %s\n",
                                memcached_strerror(memc, rc));
                        return -1;
                    } else {
                        printf("memcached_delete key: %s ok\n", product_id);
                    }
                }
                return 0;

            }
        }
        getchar();
    }

return 0;
}

代码看起来较多，主要是要考虑各种异常情况。

我们可以通过先后启动两个pack_sys来验证程序逻辑的正确性：

窗口1：
$> pack_sys
componet [2] – memcached_get not found product key: [nexus5]
componet [2] – memcached_add key[nexus5] successfully, its value = 2, cas = 0
pack component [2] ok

窗口2：
$> pack_sys
componet [2] – memcached_get value = 2, cas = 54
pack component [2] exists

若两个窗口继续交替执行，一种可能的结果如下：

窗口1：

$> pack_sys
componet [2] – memcached_get not found product key: [nexus5]
componet [2] – memcached_add key[nexus5] successfully, its value = 2, cas = 0
pack component [2] ok

componet [3] – memcached_get value = 2, cas = 54
componet [3] - memcached_cas ok
pack component [3] ok

componet [1] – memcached_get value = 6, cas = 55
componet [1] - memcached_cas ok
pack component [1] ok

componet [2] – memcached_get value = 23, cas = 57
pack component [2] exists

componet [5] – memcached_get not found product key: [nexus5]
componet [5] – memcached_add key[nexus5] successfully, its value = 16, cas = 0
pack component [5] ok

componet [4] – memcached_get value = 16, cas = 59
componet [4] - memcached_cas ok
pack component [4] ok

窗口2：

$> pack_sys
componet [2] – memcached_get value = 2, cas = 54
pack component [2] exists

componet [3] – memcached_get value = 7, cas = 56
pack component [3] exists

componet [1] – memcached_get value = 7, cas = 56
pack component [1] exists

componet [2] – memcached_get value = 7, cas = 56
pack component [2] exists

componet [5] – memcached_get value = 7, cas = 56
componet [5] - memcached_cas ok
pack component [5] ok

componet [4] – memcached_get value = 23, cas = 57
componet [4] - memcached_cas ok
memcached_delete key: nexus5 ok
pack component [4] ok

全部Demo代码已经上传到github上了，感兴趣可以去下载。

【其它】

* 我用的是libmemcached 1.0.17版本，memcached 1.4.15版本。

* libmemcached启用cas后，只能在ascii模式下工作，在binary下会得到如下错误，应该是libmemcached的bug；