Философия Unix

Философия Unix — набор культурных норм и философских подходов к разработке программного обеспечения, основанных на опыте ведущих разработчиков операционной системы Unix. Существуют разные формулировки принципов, объясняющих нормы и традиции.

Три принципа Макилроя

Дуг Макилрой — изобретатель каналов Unix и один из основателей традиции Unix — обобщил философию следующим образом:

• пишите программы, которые делают что-то одно и делают это хорошо;
• пишите программы, которые бы работали вместе;
• пишите программы, которые бы поддерживали текстовые потоки, поскольку это универсальный интерфейс.

Обычно эти высказывания сводятся к одному «Делайте что-то одно, но делайте это хорошо». Из этих трёх принципов только третий является специфичным для Unix, хотя разработчики Unix чаще других акцентируют внимание на всех трёх принципах.

Принципы Ганкарца

В 1994 году Майк Ганкарц (англ. Mike Gancarz) объединил свой опыт работы над X Window System) с высказываниями из прений, в которых он участвовал со своими приятелями-программистами и людьми из других областей деятельности, так или иначе зависящих от Unix, и вывел в книге «Философия Unix» 9 основных принципов:

• красиво — небольшое;
• пусть каждая программа делает что-то одно, но хорошо;
• стройте прототип программы как можно раньше;
• предпочитайте переносимость эффективности;
• храните данные в простых текстовых файлах;
• извлекайте пользу из уже существующих программных решений;
• используйте сценарные языки для уменьшения трудозатрат и улучшения переносимости;
• избегайте пользовательских интерфейсов, ограничивающих возможности пользователя по взаимодействию с системой;
• делайте каждую программу «фильтром».

Менее важные 10 принципов не снискали всеобщего признания в качестве частей философии Unix и в некоторых случаях являлись предметом горячих споров (монолитное ядро против микроядра):

• позвольте пользователю настраивать окружение;
• делайте ядра операционной системы маленькими и легковесными;
• используйте нижний регистр и придерживайтесь кратких названий;
• не храните тексты программ в виде распечаток («спасите деревья!»);
• не сообщайте пользователю об очевидном («молчание — золото»);
• разбивайте сложные задачи на несколько простых, выполняемых параллельно («мыслите „параллельно“»);
• объединённые части целого есть нечто большее, чем просто их сумма;
• ищите 90-процентное решение;
• если можно не добавлять новую функциональность, не добавляйте её («чем хуже, тем лучше»);
• мыслите иерархически.

Тезисы Рэймонда

Эрик Рэймонд (англ. Eric S. Raymond) в книге «Искусство программирования в Unix» подытожил философию Unix как широко используемую инженерную философию «Делай это проще, глупец» (принцип KISS). Затем он описал, как эта обобщённая философия применима в качестве культурных норм Unix. И это несмотря на то, что несложно найти несколько нарушений в следующей текущей философии Unix:

• правило модульности: пишите простые части, соединяемые понятными интерфейсами;
• правило ясности: ясность лучше заумности;
• правило композиции: разрабатывайте программы так, чтобы их можно было соединить с другими программами;
• правило разделения: отделяйте правила (policy) от механизма (mechanism); отделяйте интерфейс от движка (engine);
• правило простоты: нацельтесь на простоту; добавляйте сложность, только где необходимо;
• правило экономности: пишите большую программу только когда другими средствами выполнить необходимую задачу не удастся;
• правило прозрачности: разрабатывайте прозрачные программы для облегчения последующего пересмотра и отладки;
• правило надёжности: надёжность — дитя прозрачности и простоты;
• правило представления: храните знания в данных так, чтобы логика программы была тупой и надёжной;
• правило наименьшего удивления: при разработке интерфейса всегда делайте так, чтобы привычные элементы интерфейса выполняли привычные функции;
• правило тишины: если программе нечего сказать, пусть лучше молчит;
• правило восстановления: если программа должна аварийно завершиться, делайте это шумно и как можно быстрее;
• правило экономии: время программиста дорого; сократите его, используя машинное время;
• правило генерации: избегайте ручного набора кода; при любом удобном случае пишите программы, которые бы писали программы;
• правило оптимизации: сначала — опытный образец, потом — «причесывание»; добейтесь стабильной работы, только потом оптимизируйте;
• правило многообразия: отвергайте все утверждения о «единственно правильном пути»;
• правило расширяемости: разрабатывайте для будущего — оно наступит быстрее, чем вы думаете;

Большинство из этих норм принимается вне сообщества Unix — даже если это было не так во времена, когда они впервые были применены в Unix, то впоследствии это стало так. К тому же много правил не являются уникальными или оригинальными для сообщества Unix. Тем не менее, приверженцы программирования в Unix склоняются к тому, чтобы принять сочетание этих идей в качестве основ для стиля Unix.

Цитаты

Некоторые широко известные высказывания, характеризующие культуру разработки Unix:

• «Unix прост. Но надо быть гением, чтобы понять его простоту» — Деннис Ритчи;
• «Unix не предназначен для ограждения своих пользователей от глупостей, поскольку это оградило бы их и от умных вещей» — Дуг Гвин;
• «Unix никогда не говорит „пожалуйста“» — Роб Пайк;

Критика

Философия UNIX критиковалась в книге «The UNIX-HATERS Handbook», изданной в начале 1990-х годов.

По мнению редакторов книги, подход Unix приводит к появлению решений, сделанных наспех, без должного продумывания архитектуры, после чего данные решения канонизируются (enshrined), то есть объявляются вечной классикой. Например, таким решением, по их мнению, являются lock files — временные файлы без содержимого, создаваемые как пометка того факта, что какая-то программа находится в процессе исполнения.

X Window System была подвергнута критике за отделение в ней механизма (engine) от политики (policy), что привело к отсутствию в UNIX стандарта на политики управления пользовательским интерфейсом и большим затруднениям при разработке приложений, использующих GUI.

NFS была подвергнута критике за изначально порочный подход к архитектуре — попытку создать stateless файл-сервер при том, что это принципиально невозможно. Когда же невозможность поддержки некоторых важных вещей стала очевидной, к NFS прикрутили «костыль» под названием процесса lockd.

Но, в то же время, критикуемые в этой книге подходы, начатые в *NIX, плавно обосновываются и в операционных системах семейств Windows и унаследованы macOS.

Ссылки

• Brian Kernighan, Rob Pike. The UNIX Programming Environment 1984
• Rob Pike. Notes on Programming in C 11 сентября 1989
• Richard Gabriel. The Rise of Worse is Better // Lisp: Good News, Bad News, How to Win Big 1991
• Peter H. Salus. A Quarter Century of UNIX. Addison-Wesley, 31 мая 1994. ISBN 0-201-54777-5
• Eric S. Raymond. Philosophy // The Art of UNIX Programming. Addison-Wesley, 17 сентября 2003. ISBN 0-13-142901-9
• M. D. Schroeder, D. D. Clark, J. H. Saltzer, D. H. Wells. Final Report of the Multics Kernel Design Project 1977
• Joel Spolsky. Biculturalism (англ.). Joel on Software (14 декабря 2003). — Взгляд Windows‐разработчика на различия двух культур. Дата обращения: 26 февраля 2006. Архивировано 5 февраля 2012 года.
• Денис Смирнов. Классический UNIX-way или «компьютер для профессионала»  (рус.) (2004). — Разъяснение базовых принципов Unix простым языком.