Programların boyutları neden bu kadar büyük?

Eski Netscape Navigator programına veya Microsoft Word'ün ilk sürümüne bakarsak, bu programların boyutu 50 MB'tan küçüktü. Şimdi google chrome yüklediğimde 200 MB, Slack'in masaüstü sürümü ise 300 MB. Programların ne kadar olursa olsun tüm kullanılabilir belleği alacağına dair bazı kurallar okudum ama neden?

Mevcut program boyutları neden 10 veya 15 yıl öncesine göre bu kadar büyük? Programlar önemli ölçüde daha fazla işlev yapmıyor ve çok da farklı görünmüyor. Şimdi kaynak domuz nedir?

"Çok farklı görünmek" bir algı meselesidir. Günümüz grafikleri, eskisinden farklı ekran çözünürlüklerinde iyi görünmek zorundadır, bunun sonucunda bir logo için yeterince iyi olan 100x100 bir resim artık çok yapışkan görünüyordu. Aynı şeyin 1000x1000 görüntüsüyle değiştirilmesi gerekiyordu, ki bu tam 100 faktörüdür. (Bunun yerine vektör grafikleri kullanabileceğinizi biliyorum, ancak bu sadece nokta - vektör grafik oluşturma kodunun daha önce gerekmeyen sistemlere eklenmesi gerektiğini vurgulamaktadır, bu nedenle bu yalnızca bir tür boyut artışından kaynaklanan bir dengedir başka bir.)

"Farklı çalışmak" aynı şekilde bir algı meselesidir. Bugünün tarayıcısı, 1995’ten çok daha fazla şey yapıyor . (Yağmurlu bir günde tarihi bir dizüstü bilgisayarla internette sörf yapmayı deneyin - neredeyse kullanılamaz olduğunu göreceksiniz.) %, ancak oradalar.

Bunun da ötesinde, elbette, genel olarak mekanı optimize etmek için daha az zaman harcamak ve yeni özellikler sunmak için daha fazla zaman harcamak eğilimindedir. Bu, herkes için daha büyük, daha hızlı, daha ucuz bilgisayarların doğal bir yan etkisidir. Evet, 1990'da olduğu kadar kaynak verimli programlar yazmak mümkün olacak ve sonuç şaşırtıcı derecede hızlı ve kaygan olacaktı. Ancak artık maliyet etkin olmayacak; tarayıcınızın tamamlanması on yıl alacaktı; bu zamana kadar gereksinimler tamamen değişecekti. İnsanlar verimliliğe aşırı dikkat göstererek program yapıyorlardı çünkü geçmişin yavaş, küçük makineleri onları zorladı ve diğerleri de bunu yapıyordu. En kısa sürede bu değiştikçe, program başarısı için darboğaz çalıştırmak mümkün olmaktan kaymıştır hiç çalıştırangittikçe daha parlak şeyler , ve işte şimdi olduğumuz yer orası.

Netscape Navigator'ı modern bir tarayıcıyla karşılaştırırsanız, işlevsellikte büyük fark vardır. Sadece HTML 3.2 Spesifikasyonunu (baskı önizleme yaparken 51 sayfa) geçerli HTML Spesifikasyonu ile karşılaştırın (PDF sürümü 1155 sayfadır). Bu 20x boyutunda bir artış.

Netscape Navigator'da DOM yoktu ve CSS yoktu! Belgede dinamik bir değişiklik olmadı, DOM veya stil sayfalarını değiştiren JavaScript yoktu. Sekme yok. Ses veya video yok. Modern bir tarayıcı, çok daha karmaşık bir programdır.

Bunun bir nedeni, uygulamalar içinde paketlenen verilerin daha yüksek çözünürlük ve kalitede olmalarından dolayı daha büyük olmasıdır. Netscape günlerinde bir simge en fazla 32x32 pikseldi, en fazla 8 bit derinliğe sahipti (muhtemelen sadece 4), şimdi muhtemelen 64x64 gibi bir şeydi ve saydamlığı olan gerçek renkte, yani 32 bit derinlik. Bu 16 kat daha büyük. Alan o kadar ucuz ki, insanlar bir PNG oluştururken "sıkıştırılmış" seçeneği kontrol etmekte bile sıkıntı çekmiyorlar.

Başka bir neden, günümüzde uygulamaların, eski uygulamalarda bulunmayan, yanlarında şaşırtıcı miktarda veri bulundurmasıdır. Bugün videoda "başlarken" bir sunumla birlikte gönderilen uygulamalar var .

Diğer bir neden ise, bugün programlama dillerinin, her biri 100 MB'lik ayarlara göre oldukça geniş olan zengin çalışma zamanı ortamlarıyla birlikte gitme eğiliminde olmalarıdır. Çalışma zamanı ortamınızın tüm özelliklerini kullanmasanız bile, her şeyi uygulamanızla birlikte paketlemeniz gerekir.

Fakat asıl sebep, bugün uygulamalarımızda kullanabileceğimiz tonlarca ton kütüphane var ve tekerleğin sürekli yeniden icat edilmesini önlemek için kütüphaneleri kullanma kültürü geliştirdik. Elbette, kütüphaneleri kullanmaya başladığınızda, birkaç soru açılır ve biz onlara en liberal cevapları verme alışkanlığını geliştirdik:

• İşlevlerimden yalnızca biri tarafından kullanılacaksa, başka bir kütüphane eklemeye değer mi? - evet.

• Bu kütüphane tarafından sunulan işlevsellik zenginliğinin sadece küçük bir alt kümesine ihtiyacım olursa, başka bir kütüphaneyi eklemeye değer mi? - evet.

• Dahil edilmesi beni sadece 2 günlük çalışmadan kurtarırsa, başka bir kütüphane eklemeye değer mi? - evet.

• Bordrodaki farklı programcıların zaten farklı kütüphanelere aşina olmaları nedeniyle aynı amaca hizmet eden çoklu kütüphaneleri dahil etmenin faydası var mı? - evet.

  (Sadece bu eğilimleri gözlemlediğime dikkat edin, onlara katılıyorum ya da katılmama konusunda hiçbir açıklama yapmam.)

Bahsetmemiz başka neden birkaç seçenek arasından hangisinin kullanılacağına uygulamanın karar vermeye çalışırken, bazı kullanıcılar olmasıdır düşünüyorum daha fazla yer kaplar biri elbette tam bir saçmalık olduğunu daha özellikli, olacak meraklısı grafik vb (, olacağı .)

Sonuç olarak, yazılım gaz gibi davranıyor mu? Kullanılabilir alanın tümünü işgal etmeye meyilli midir? Belli bir anlamda evet, ama endişe verici bir ölçüde değil. Sürücülerimizde en çok yer kaplayan şeylere bakarsak, çoğumuz için cevap, uygulamaların değil, film ve müzik gibi medyaların çok uzak olduğudur . Yazılım, depolama kapasitesinin genişlediğiyle aynı hızda şişmiyor ve gelecekteki uygulamaların, kullanıcılar için mevcut depolama alanının önemsiz bir bölümünü temsil etmesi muhtemeldir .

Diğer kullanıcılara ek olarak, 10 yıl önce tipik olarak yerelleştirilmiş / uluslararasılaştırılmış sürümler için ayrı sürümler olacaktı. Şimdi genel olarak, programların, program boyutunu dolduran her yayımlanan sürüme tam yerelleştirme desteği sağlaması gerekir.

Bunun bir nedeni bağımlılıklardır. Zengin işlevselliğe ve iyi görünüme sahip bir program yapılması gereken çok şey gerektirir - şifreleme, yazım denetimi, XML ve JSON ile çalışma, metin düzenleme ve diğer birçok şey. Nereden geliyorlar? Belki kendi yuvarlanıp onları olabildiğince küçük tutuyorsun. Büyük olasılıkla, asla ihtiyaç duymadığınız çok fazla işleve sahip üçüncü taraf bileşenleri (belki de MIT lisanslı açık kaynak) kullanıyorsunuz, ancak bir kez daha üçüncü taraf bileşenlerden tek bir işleve ihtiyaç duyduğunuzda, genellikle tüm bileşeni taşımak zorundasınız. Böylece gittikçe daha fazla bağımlılık ekliyorsunuz ve onlar kendileri geliştikçe ve büyüdükçe kendilerine bağlı olan programınız da büyüyor.

Grafikler / kullanılabilirlik gerçekten katkıda bulunan faktörler olsa da, kütüphane / fazla derlenmiş koddan çok daha fazlası var.

Küçük kodun hala CAN olabileceğine örnek: MenuetOS, tek bir diskete sığacak güçlü uygulamalara sahip tam 64 bit işletim sistemi.

Açık bir neden olmadan ne kadar büyük kodun olabileceğine örnek: Basit bir metin çıktısı "Merhaba, Dünya!" Son zamanlarda Ada'da. Derlenmiş çalıştırılabilir dosya 1 MiB! Montajda aynı çalıştırılabilir, sadece bir KiB veya 2'dir (ve bunların büyük kısmı çalıştırılabilirdir, gerçek çalışan kod onlarca bayttır).

Yazılımın iki şeye uyacak şekilde inşa edilmesi gerektiği çok önemlidir: Kullanıcılar ve kullanılabilir donanım. Bir program, kullanıcının istediği donanım ile zamanında istediği şeyi yaparsa, amacına uygundur. Peki ya. Ancak donanım temel olarak tüm ölçülebilir boyutlarda geliştikçe, uyumsuzluktan sığmaya doğru hareket eden ayrık programların sayısı artar - tasarım alanı büyür:

• Daha yüksek seviyeli diller fikirleri eskisinden daha az kod ve zamanda ifade etmeyi mümkün kılar. Bu indirgenmiş karmaşıklık, tersine, giderek daha karmaşık fikirleri ifade etmeyi mümkün kılar.
• Donatılacak uygulama ile daha fazla veri anında daha kullanışlı hale getirebilir. Örneğin, yazım denetimi uygulamalarının insanlık tarafından bilinen her dille bir araya gelmesi çok uzun sürmeyecek - sonuçta bu sadece birkaç gigabayt.
• Donanım takası , geliştiricilere ve kullanıcılara, hangi kaynaklara önem verdiklerini seçme şansı verir. Bakınız örneğin FLAC / OGG vs WAV, SVG vs PNG, veritabanı indeksleri.
• İnsani arayüzler çoğu zaman, kullanılabilirlik için daha önce büyük miktarda donanıma ne kadara mal olur. Kenar yumuşatma, yüksek çözünürlük, hızlı yenileme ve ayrık panellerin miktarları arasında kaydırma, hepsi daha gerçekçi ve dolayısıyla sezgisel ve sevindirici bir deneyim için yapar.

Bu, Android uygulamaları için kesinlikle geçerlidir. Dört yıl önce, basit bir uygulama yaklaşık 2-5 megabayt yer aldı. Günümüzde basit bir uygulama yaklaşık 10-20 megabayt yer kaplıyor.

Ne kadar fazla yer kullanılabilir olursa, uygulama boyutu o kadar büyük olur.

Android durumunda iki ana neden olduğunu düşünüyorum:

• Google Android çerçevesini genişletti, birçok yeni işlevsellik ekledi.

• Geliştiriciler artık umursamıyor. Görüntüler çok daha yüksek bir çözünürlüğe dahil edilir (elbette akıllı telefon ekranı çözünürlükleri arttı), üçüncü taraf kütüphaneleri düşüncesizce dahil edildi.

Birçoğu geliştirici zamanına ve o zamanın maliyetine kadar kaynamaktadır. Visual Basic sahneye ilk geldiği günlerde, C / C ++ ile rekabet ediyordu ve bunun karşısına çıkan en büyük şey ANSI C for Windows'ta 'Merhaba Dünya'yı belki 15K'da yazabilmekti. VB ile ilgili problem, her zaman 300K çalışma zamanı kütüphanesinin albatrosuna sahip olmanızdı.

Şimdi, VB programınızın boyutunu 10 kat artırabilirsiniz ve yine de sadece birkaç K daha fazla olacaktır, ancak C / C ++ programınızın boyutunun 10 katıdır ve birkaç AY daha fazla gelişmeye bakıyorsunuzdur.

Sonunda, uygulamalarınızın kabarması, kalkınma üretimindeki büyük atılımlar, fiyattaki düşüş ve eski el yapımı geliştirme günlerinde asla mümkün olmayacak olan yeteneklerin büyüklüğü için ödenmesi gereken küçük bir bedeldir; programlar küçük ve hızlıyken, fakat aynı zamanda zayıf olduklarında, birbirleriyle bağdaşmadıklarında, az özellikli ve geliştirilmeleri maliyetli olmuştur.

Zamanla, kullanıcının ihtiyaçları gittikçe daha fazla talep ediyor ve bu nedenle farklı yazılımların satıcıları / yazarları bu ihtiyaçları rekabet adına karşılamak zorunda kalıyor.

Ancak yeni bir ihtiyacı karşılamak, genellikle yeni kod eklemek anlamına gelir. Yeni kod, düzeltilecek yeni güvenlik açıkları anlamına gelir. Yeni güvenlik açıklarını düzeltmek, yeni güvenlik açıklarına kod ekleyebilir veya kapılar açabilir.

Bir kullanıcının ihtiyacını karşılamak için eklenen her özellik, hız için daha fazla işlemci gücüne (bu veya bu tarayıcının hızından hepimiz şikayetçi olur), daha iyi görsel efektler için yeni grafik kaynaklara, vb. İhtiyaç duyabilir.

Bütün bunlar yeni uygulama katmanları (kod), güvenlik ve bazen de donanım eklemek anlamına gelir.

Boyutların çoğu yerleşik kütüphanelerden geliyor. Günümüzde pek çok uygulama, uygulama ile çok büyük miktarda birleşen elektron kullanılarak oluşturulmaktadır. Linux'a uygulama yüklerseniz, bunlar genellikle çok daha küçüktür, çünkü uygulamanın çoğu zaten diğer programların da kullandığı paylaşılan kütüphaneler aracılığıyla yüklenmiştir.

Yazılım oluştururken, eğer A işlevine ihtiyacınız olursa, bir modül A * 'yı içe aktaracaksınız. A * A'yı çözebilir, ancak A * sorunları A'dan daha fazla çözebilir ve A * büyük olabilir. Tüm büyük modüller büyük boyutlu yazılımlarla sonuçlanır.

Belki aynı durum değil, ama bunun gibi bir şey: Java kullanarak konsolda "merhaba dünyasını" basmanız gerekiyorsa, JRE (> 60MB) kurulu olmalıdır.

Java örneği iyi değilse, şunu deneyin: Yazılımın dosyaya giriş yapması gerekiyorsa, veri tabanına, ağ üzerinden ve diğer bazı özelliklere göre günlük kaydı yapabilen bir günlük modülü kullanabilir, ancak işlevler hiçbir zaman kullanılmaz. proje.

Programların ne kadar olursa olsun tüm kullanılabilir belleği alacağına dair bazı kurallar okudum ama neden?

Bu tam olarak doğru değil. İşletim sistemi bellek baskısı altına girinceye kadar, sistemler tükettikleri belleği serbest bırakmazlar. Bu bir performans iyileştirmedir. Resimlerin olduğu bir sayfaya göz atıyorsanız, uzaklaşırsınız. Geri dönüp görüntüye tekrar ihtiyaç duyabilirsiniz. İşletim sisteminde RAM varsa, bir daha ihtiyacınız olmayacağından emin olana kadar belleği temizlemenin bir anlamı yoktur.

Hafızanın derhal silinmesi, büyük olasılıkla büyük olasılıkla yüksek hassasiyetli web sayfalarının ekranda görüntülenmesini istediklerinde CPU döngülerini ve hafıza bant genişliğini kullanıcıdan uzak tutacaktır.

İşletim sistemi, çoğu dosya sistemi önbelleği için geçerli olan tüm uygulama dışı belleği tüketir.

Hafıza yönetimi zor bir problem ancak üzerinde çok zeki insanlar var. Hiçbir şey bilerek boşa harcanmıyor ve asıl amaç size çok duyarlı bir bilgisayar sağlamak.

Programların, ızgara kilitli bir otoyolda yeni şeritler eklediğiniz banliyö fenomenine benzer şekilde, mevcut alanı doldurma yönünde genişleme eğiliminde olduğu doğrulanabilir ve birkaç yıl içinde trafik tekrar yedeklenir.

Fakat eğer araştırırsanız, programların gerçekten daha fazla iş yaptığını görebilirsiniz. Örneğin, meraklısı grafikler çalıştıran tarayıcılar, birkaç yıl önce bulunmayan kaygan geliştirici araçlara sahipler, vb. Bu nedenle, programlar kullanılabilir belleği doldurmak için boyut olarak artarken, bazıları meşru sebepler olabilir.

Optimize edilmemiş nesneler üzerine inşa edilen kütüphanelerin yüklenmesi, kurulması ve çalıştırılması için daha fazla bilgi işlem döngüsü için daha fazla bellek gerekir. Nesne kodu çoğunlukla şişkinlik içindir.

Geçerli assert olduklarından emin olmak için tüm assert () ed nesnesi çağrılarını görmek için çalışan standart C ++ kodunu kullanın. Nesneleri içine alan nesnelerin katmanına katman tasarladığınızda alt tabakalar şişirilir ve opaktır. Programcılar tembelleşir ve daha fazla nesneye bürünür çünkü ihtiyaç duyulan işlevsellik ile sınırlı olanı yeniden tasarlamaktan daha hızlıdır. Gerçekten bu kadar basit.

Ismarlama uygulamaların boyutuna göre, sadece çekirdek olan Linux çekirdeğinin boyutunu düşünün. Çekirdek tüm makineyi çalıştırabilir. Ancak uygulamalar kadar çabuk kurgulanmadı, en iyi işlevselliği sağlamak zaman alıyor.