UNIX編程藝術(shù)

序
第一篇
1 哲學(xué)
1.1 文化？什么文化？
1.2 Unix 的生命力
1.3 反對學(xué)習(xí)Unix 文化的理由
1.4 Unix 之失
1.5 Unix 之得
1.5.1 開源軟件
1.5.2 跨平臺可移植性和開放標(biāo)準(zhǔn)
1.5.3 Internet 和萬維網(wǎng)
1.5.4 開源社區(qū)
1.5.5 從頭到腳的靈活性
1.5.6 Unix Hack 之趣
1.5.7 Unix 的經(jīng)驗(yàn)別處也可適用
1.6 Unix 哲學(xué)基礎(chǔ)
1.6.1 模塊原則：使用簡潔的接口拼合簡單的部件
1.6.2 清晰原則: 清晰勝于機(jī)巧
1.6.3 組合原則：設(shè)計時考慮拼接組合
1.6.4 分離原則: 策略同機(jī)制分離，接口同引擎分離
1.6.5 簡潔原則：設(shè)計要簡潔，復(fù)雜度能低則低
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
1.6.6 吝嗇原則: 除非確無它法，不要編寫龐大的程序
1.6.7 透明性原則：設(shè)計要可見，以便審查和調(diào)試
1.6.8 健壯原則: 健壯源于透明與簡潔
1.6.9 表示原則: 把知識疊入數(shù)據(jù)以求邏輯質(zhì)樸而健壯
1.6.10 通俗原則：接口設(shè)計避免標(biāo)新立異
1.6.11 緘默原則：如果一個程序沒什么好說的，就保持沉默
1.6.12 補(bǔ)救原則: 出現(xiàn)異常時，馬上退出并給出足量錯誤信息
1.6.13 經(jīng)濟(jì)原則: 寧花機(jī)器一分，不花程序員一秒
1.6.14 生成原則: 避免手工hack，盡量編寫程序去生成程序
1.6.15 優(yōu)化原則: 雕琢前先得有原型，跑之前先學(xué)會走
1.6.16 多樣原則:決不相信所謂“不二法門”的斷言
1.6.17 擴(kuò)展原則: 設(shè)計著眼未來，未來總比預(yù)想快
1.7 Unix 哲學(xué)之一言以蔽之
1.8 應(yīng)用Unix 哲學(xué)
1.9 態(tài)度也要緊
2 歷史——雙流記
2.1 Unix 的起源及歷史，1969-1995
2.1.1 創(chuàng)世紀(jì)：1969－1971
2.1.2 出埃及記：1971－1980
2.1.3 TCP/IP 和Unix 內(nèi)戰(zhàn)：1980－1990
2.1.4 反擊帝國：1991－1995
2.2 黑客的起源和歷史：1961－1995
2.2.1 游戲在校園的林間：1961－1980
2.2.2 互聯(lián)網(wǎng)大融合與自由軟件運(yùn)動：1981－1991
2.2.3 Linux 和實(shí)用主義者的應(yīng)對：1991－1998
2.3 開源運(yùn)動：1998 年及之后
目錄
AOSD 中文版—— 基于用例的面向方面軟件開發(fā)
2.4 Unix 的歷史教訓(xùn)
3 對比： Unix 哲學(xué)同其他哲學(xué)的比較
3.1 操作系統(tǒng)的風(fēng)格元素
3.1.1 什么是Unix 操作系統(tǒng)的統(tǒng)一性理念？
3.1.2 多任務(wù)能力
3.1.3 協(xié)作進(jìn)程
3.1.4 內(nèi)部邊界
3.1.5 文件屬性和記錄結(jié)構(gòu)
3.1.6 二進(jìn)制文件格式
3.1.7 首選用戶界面風(fēng)格
3.1.8 目標(biāo)受眾
3.1.9 開發(fā)的門坎
3.2 操作系統(tǒng)的比較
3.2.1 VMS
3.2.2 MacOS
3.2.3 OS/2
3.2.4 Windows NT
3.2.5 BeOS
3.2.6 MVS
3.2.7 VM/CMS
3.2.8 Linux
3.3 種什么籽，得什么果
第二篇
4 模塊性：保持清晰，保持簡潔
4.1 封裝和最佳模塊大小
4.2 緊湊性和正交性
4.2.1 緊湊性
4.2.2 正交性
4.2.3 SPOT 原則
4.2.4 緊湊性和強(qiáng)單一中心
4.2.5 分離的價值
4.3 軟件是多層的
4.3.1 自頂向下和自底向上
4.3.2 膠合層
4.3.3 實(shí)例分析：被視為薄膠合層的C 語言
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
4.4 程序庫
4.4.1 實(shí)例分析：GIMP 插件
4.5 Unix 和面向?qū)ο笳Z言
4.6 模塊式編碼
5 文本化：好協(xié)議產(chǎn)生好實(shí)踐
5.1 文本化的重要性
5.1.1 實(shí)例分析：Unix 口令文件格式
5.1.2 實(shí)例分析：.newsrc 格式
5.1.3 實(shí)例分析：PNG 圖形文件格式
5.2 數(shù)據(jù)文件元格式
5.2.1 DSV 風(fēng)格
5.2.2 RFC 822 格式
5.2.3 Cookie-Jar 格式
5.2.4 Record-Jar 格式
5.2.5 XML
5.2.6 Windows INI 格式
5.2.7 Unix 文本文件格式的約定
5.2.8 文件壓縮的利弊
5.3 應(yīng)用協(xié)議設(shè)計
5.3.1 實(shí)例分析：SMTP，一個簡單的套接字協(xié)議
5.3.2 實(shí)例分析：POP3，郵局協(xié)議
5.3.3 實(shí)例分析：IMAP，互聯(lián)網(wǎng)消息訪問協(xié)議
5.4 應(yīng)用協(xié)議元格
5.4.1 經(jīng)典的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用元協(xié)議
5.4.2 作為通用應(yīng)用協(xié)議的HTTP
5.4.2.1 實(shí)例分析：CDDB/freedb.org 數(shù)據(jù)庫
5.4.2.2 實(shí)例分析：互聯(lián)網(wǎng)打印協(xié)議
5.4.3 BEEP：塊可擴(kuò)展交換協(xié)議
5.4.4 XML-RPC，SOAP 和Jabber
6 透明性：來點(diǎn)兒光
6.1 研究實(shí)例
6.1.1 實(shí)例分析：audacity
6.1.2 實(shí)例分析：fetchmail 的–v 選項
6.1.3 實(shí)例分析：GCC
6.1.4 實(shí)例分析：kmail
6.1.5 實(shí)例分析：SNG
6.1.6 實(shí)例分析：Terminfo 數(shù)據(jù)庫
6.1.7 實(shí)例分析：Freeciv 數(shù)據(jù)文件
目錄
AOSD 中文版—— 基于用例的面向方面軟件開發(fā)
6.2 為透明性和可顯性而設(shè)計
6.2.1 透明性中的之禪
6.2.2 為透明性和可顯性而編碼
6.2.3 透明性和避免過度保護(hù)
6.2.4 透明性和可編輯的表現(xiàn)形式表達(dá)
6.2.5 透明性、故障診斷和故障恢復(fù)
6.3 為可維護(hù)性而設(shè)計
7 多道程序設(shè)計： 分離進(jìn)程為獨(dú)立的功能
7.1 從性能調(diào)整中分離復(fù)雜度控制
7.2 Unix IPC 方法的分類
7.2.1 把任務(wù)轉(zhuǎn)給專門程序
7.2.2 管道、重定向和過濾器
7.2.3 包裝器
7.2.4 安全性包裝器和Bernstein 鏈
7.2.5 從進(jìn)程
7.2.6 對等進(jìn)程間通信
7.3 要避免的問題和方法
7.3.1 廢棄的Unix IPC 方法
7.3.2 遠(yuǎn)程過程調(diào)用
7.3.3 線程——恐嚇或威脅？
7.4 在設(shè)計層次上的進(jìn)程劃分
8 微型語言：尋找歌唱的樂符
8.1 理解語言分類法
8.2 應(yīng)用微型語言
8.2.1 案例分析：sng
8.2.2 案例分析：正則表達(dá)式
8.2.3 案例分析：Glade
8.2.4 案例分析：m4
8.2.5 案例分析：XSLT
8.2.6 案例分析：The Documenter's Workbench Tools
8.2.7 案例分析：fetchmail 的運(yùn)行控制語法
8.2.8 案例分析：awk
8.2.9 案例分析：PostScript
8.2.10 案例分析：bc 和dc
8.2.11 案例分析：Emacs Lisp
8.2.12 案例分析：JavaScript
8.3 設(shè)計微型語言
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
8.3.1 選擇正確的復(fù)雜度
8.3.2 擴(kuò)展和嵌入語言
8.3.3 編寫自定義語法
8.3.4 宏—慎用！
8.3.5 語言還是應(yīng)用協(xié)議？
9 生成：提升規(guī)格說明的層次
9.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動編程
9.1.1 實(shí)例分析：ascii
9.1.2 實(shí)例分析：統(tǒng)計學(xué)的垃圾郵件統(tǒng)計
9.1.3 實(shí)例分析：fetchmailconf 中的元類改動
9.2 專用代碼的生成
9.2.1 實(shí)例分析：生成ascii 顯示的代碼
9.2.2 實(shí)例分析：為列表生成HTML 代碼
10 配置：邁出正確的第一步
10.1 什么應(yīng)是可配置的？
10.2 配置在哪里
10.3 運(yùn)行控制文件
10.3.1 實(shí)例分析：.netrc 文件
10.3.2 到其它操作系統(tǒng)的可移植性
10.4 環(huán)境變量
10.4.1 系統(tǒng)環(huán)境變量
10.4.2 用戶環(huán)境變量
10.4.3 何時使用環(huán)境變量
10.4.4 到其它操作系統(tǒng)的可移植性
10.5 命令行選項
10.5.1 從–a 到–z 的命令行選項
10.5.2 到其它操作系統(tǒng)的可移植性
10.6 如何挑選方法
10.6.1 實(shí)例分析：fetchmail
10.6.2 實(shí)例分析：XFree86 服務(wù)器
10.7 論打破規(guī)則
11 接口：Unix 環(huán)境下的用戶接口設(shè)計模式
11.1 最小立異原則的應(yīng)用
11.2 Unix 接口設(shè)計的歷史
目錄
AOSD 中文版—— 基于用例的面向方面軟件開發(fā)
11.3 接口設(shè)計評估
11.4 CLI 和可視接口之間的權(quán)衡
11.4.1 實(shí)例分析：編寫計算器程序的兩種方式
11.5 透明度、表現(xiàn)力和可配置性
11.6 Unix 接口設(shè)計模式
11.6.1 過濾器模式
11.6.2 Cantrip 模式
11.6.3 源模式
11.6.4 接收器模式
11.6.5 編譯器模式
1.6.6 ed 模式
11.6.7 Roguelike 模式
11.6.8 “引擎和接口分離”模式
11.6.9 CLI 服務(wù)器模式
11.7 應(yīng)用Unix 接口設(shè)計模式
11.8 網(wǎng)頁瀏覽器作為通用前端
11.9 沉默是金
12 優(yōu)化
12.1 什么也別做，就站在那兒！
12.2 先估量，后優(yōu)化
12.3 非定域性之害
12.4 吞吐量和延遲
12.4.1 批操作
12.4.2 重疊操作
12.4.3 緩存操作結(jié)果
13.1 談?wù)剰?fù)雜度
13.1.1 復(fù)雜度的三個來源
13.1.2 接口復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的折衷
13.1.3 必然的、可能的和偶然的復(fù)雜度
13.1.4 映射復(fù)雜度
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
13.1.5 當(dāng)簡潔性不能勝任
13.2 五個編輯器的故事
13.2.1 ed
13.2.2 vi.
13.2.3 Sam
13.2.4 Emacs
13.2.5 Wily
13.3 編輯器的適當(dāng)規(guī)模
13.3.1 甄別復(fù)雜度問題
13.3.2 折衷無用
13.3.3 Emacs 是個反Unix 傳統(tǒng)的論據(jù)嗎？
13.4 軟件的適度規(guī)模
第一篇
14 語言：C 還是非C？
14.1 Unix 下語言的豐饒
14.2 為什么不是C？
14.3 解釋型語言和混合策略
14.4 語言評估
14.4.1 C
14.4.2 C++
14.4.3 Shell
14.4.4 Perl
14.4.5 Tcl.
14.4.6 Python
14.4.7 Java
14.4.8 Emacs Lisp
14.5 未來趨勢
14.6 選擇X 工具包
15 工具：開發(fā)的戰(zhàn)術(shù)
15.1 開發(fā)者友好的操作系統(tǒng)
15.2 編輯器選擇
15.2.1 了解vi
目錄
AOSD 中文版—— 基于用例的面向方面軟件開發(fā)
15.2.2 了解Emacs
15.2.3 非虔誠的選擇：兩者兼用
15.3 專用代碼生成器
15.3.1 yacc 和lex
15.3.1 實(shí)例分析：fetchmailrc 的語法
15.3.2 實(shí)例分析：Glade
15.4 make：自動化編譯
15.4.1 make 的基本理論
15.4.2 非C/C++開發(fā)中的make
15.4.3 通用生成目標(biāo)
15.4.4 生成Makefile
15.5 版本控制系統(tǒng)
15.5.1 為什么需要版本控制？
15.5.2 手工版本控制
15.5.3 自動化的版本控制
15.5.4 Unix 的版本控制工具
15.6 運(yùn)行期調(diào)試
15.7 性能分析
15.8 使用Emacs 整合工具
15.8.1 Emacs 和make
15.8.2 Emacs 和運(yùn)行期調(diào)試
15.8.3 Emacs 和版本控制
15.8.4 Emacs 和Profiling
15.8.5 像IDE 一樣，但更強(qiáng)
16 重用：論不要重新發(fā)明輪子
——《道德經(jīng)》
16.1 豬小兵的故事
16.2 透明性是重用的關(guān)鍵
16.3 從重用到開源
16.4 生命中最美好的就是“開放”
16.5 何處找？
16.6 使用開源軟件的問題
16.7 許可證問題
16.7.1 開放源碼的資格
16.7.2 標(biāo)準(zhǔn)開放源碼許可證
16.7.3 何時需要律師
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
第一篇
17 可移植性：軟件可移植性與遵循標(biāo)準(zhǔn)
17.1 C 語言的演化
17.1.1 早期的C 語言
17.2.1 C 語言標(biāo)準(zhǔn)
17.2 Unix 標(biāo)準(zhǔn)
17.2.1 標(biāo)準(zhǔn)和Unix 之戰(zhàn)
17.2.2 慶功宴上的幽靈
17.2.3 開源世界的Unix 標(biāo)準(zhǔn)
17.3 IETF 和RFC 標(biāo)準(zhǔn)化過程
17.4 規(guī)格DNA，代碼RNA
17.5 可移植性編程
17.5.1 可移植性和編程語言選擇
17.5.2 避免系統(tǒng)依賴性
17.5.3 移植工具
17.6 國際化
17.7 可移植性、開放標(biāo)準(zhǔn)以及開放源碼
18 文檔：向網(wǎng)絡(luò)的世界闡釋代碼
18.1 文檔概念
18.2 Unix 風(fēng)格
18.2.1 大文檔偏愛
18.2.2 文化風(fēng)格
18.3 各種Unix 文檔格式
18.3.1 troff 和Documenter's Workbench Tools
18.3.2 TEX
18.3.3 Texinfo
18.3.4 POD
18.3.5 HTML
18.3.6 DocBook
18.4 當(dāng)前的混亂和可能的出路
18.5 DocBook
18.5.1 文檔類型定義
18.5.2 其它DTD
目錄
AOSD 中文版—— 基于用例的面向方面軟件開發(fā)
18.5.3 DocBook 工具鏈
18.5.4 移植工具
GNU Texinfo
POD
LATEX
18.5.5 編輯工具
18.5.6 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐
18.5.7 SGML
18.5.8 XML-DocBook 參考書籍
18.6 編寫Unix 文檔的最佳實(shí)踐
19 開放源碼：在Unix 新社區(qū)中編程
19.1 Unix 和開放源碼
19.2 與開源開發(fā)者協(xié)同工作的最佳實(shí)踐
19.2.1 良好的修補(bǔ)實(shí)踐
19.2.2 良好的項目、檔案文件命名實(shí)踐
19.2.3 良好的開發(fā)實(shí)踐
19.2.4 良好的發(fā)行制作實(shí)踐
19.2.5 良好的交流實(shí)踐
19.3 許可證的邏輯：如何挑選
19.4 為什么應(yīng)使用某個標(biāo)準(zhǔn)許可證
19.5 各種開源許可證
19.5.1 MIT 或者X Consortium 許可證
19.5.2 經(jīng)典BSD 許可證
19.5.3 Artistic 許可證
19.5.4 通用公共許可證
19.5.5 Mozilla 公共許可證
20 未來：危機(jī)與機(jī)遇
20.1 Unix 傳統(tǒng)中的必然和偶然
20.2 Plan 9：未來之路
20.3 Unix 設(shè)計中的問題
20.3.1 Unix 文件就是一大袋字節(jié)
20.3.2 Unix 對GUI 的支持孱弱
20.3.3 文件刪除不可撤銷
20.3.4 Unix 假定文件系統(tǒng)是靜態(tài)的
20.3.5 作業(yè)控制設(shè)計拙劣
20.3.6 Unix API 沒有使用異常
20.3.7 ioctl(2)和fcntl(2)是個尷尬
20.3.8 Unix 安全模型可能太過原始
20.3.9 Unix 名字種類太多
目錄
UNIX 編程藝術(shù)
20.3.10 文件系統(tǒng)可能有害論
20.3.11 朝向全局互聯(lián)網(wǎng)地址空間
20.4 Unix 的環(huán)境問題
20.5 Unix 文化中的問題
20.6 信任的理由
附錄A 縮寫詞表
附錄C 貢獻(xiàn)者
附錄D 無根的根：無名師的Unix 心傳
索引