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軟件工程中的優化與折衷

2023-06-17 18:00:51
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來源:轉載
供稿:網友

軟件的優化是指優化軟件的各個質量因素,如提高運行速度,提高對內存資源的利用率,使用戶界面更加友好,使三維圖形的真實感更強等等。想做好優化工作,首先要讓開發人員都有正確的認識:優化工作不是可有可無的事情,而是必須要做的事情。當優化工作成為一種責任時,程序員才會不斷改進軟件中的算法,數據結構和程序組織,從而提高軟件質量。

著名的3D游戲軟件Quake,能夠在PC機上實時地繪制高度真實感的復雜場景。Quake的開發者能把很多成熟的圖形技術發揮到極致,例如把Bresenham畫線、多邊形裁剪、樹遍歷等算法的速度提高近一個數量級。我第一次看到Quake時不僅感到震動,而且深受打擊。這個PC游戲軟件的技術水平已經遠勝于我所見識到的國內領先的圖形學相關科研成果。這對我們日益盛行的點到完止的研發工作真是莫大的諷刺。所以當我們開發的軟件表現出很多不可救藥的病癥時,不要怨機器差。真的是我們自己沒有把工作做好,寫不好字卻嫌筆鈍。

就假設我們經過思想教育后,精神抖擻,隨時準備為優化工作干上六天七夜。但愿意做并不意味著就能把事情做好。優化工作的復雜之處是很多目標存在千絲萬縷的關系,可謂數不清理還亂。當不能夠使所有的目標都得到優化時,就需要“折衷”策略。

軟件中的折衷策略是指通過協調各個質量因素,實現整體質量的最優。就象黨支部副書記扮演和事佬的角色:“…為了使整個組織具有最好的戰斗力,我們要重用幾個人,照顧一些人,在萬不得已的情況下委屈一批人”。

軟件折衷的重要原則是不能使某一方損失關鍵的職能,更不可以象“舍魚而取熊掌”那樣拋棄一方。例如3D動畫軟件的瓶頸通常是速度,但如果為了提高速度而在程序中取消光照明計算,那么場景就會喪失真實感,3D動畫也就不再有意義了(如果人類全是色盲,計算機圖形學將變得異常簡單)。

人都有惰性,如果允許濫用折衷的話,那么一當碰到困難,人們就會用拆東墻補西墻的方式去折衷,不再下苦功去做有意義的優化。所以我們有必要為折衷制定嚴正的立場:在保證其它因素不差的前提下,使某些因素變得更好。

下面讓我們用“優化——折衷”的策略解決“魚和熊掌不可得兼”的難題。

問題提出:假設魚每千克10元,熊掌每千克一萬元。有個倔脾氣的人只有20元錢,非得要吃上一公斤美妙的“熊掌燒魚”,怎么辦?

解決方案:化9元9角9分錢買999克魚肉,化10元錢買1克熊掌肉,可做一道“熊掌戲魚”菜。剩下的那一分錢還可建立獎勵基金。

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