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本期介绍我们新的C++低代码框架:Bees,用于编写Linux/Unix的多线程程序。
低代码框架一般是不会对C++程序下手的,因为C++程序一般是比较复杂的程序,光是多线程同步就够头疼的了。
但是我们还是完成了这个C++低代码框架。
我们按这样的顺序展开介绍:
1、低代码的偏见
2、Bees的工作原理
3、多线程问题
4、Bees只是一种规则
1 低代码的偏见
低代码只能做一些简单的程序,这是很多人的观点。
是的,我曾经也这么认为,我也曾经认为低代码只能做简单的表单拼接、流程编排。
所以在前端框架Trick和云计算框架Hive的第一个版本中,也没有低代码化。
因为当时有几个无法解决的问题,前端框架无法解决UI组件的嵌套表达,无法灵活替换插槽内容。C++框架无法解决多线程、线程同步。
而在使用自研框架做了几个项目,在编写第一本书《大型网站架构实战》的过程中。
越来越觉得低代码是可行的。
因为80%的编程工作都是在既定规则下的重复代码,如果不能低代码化,也就是不能将这些重复枯燥的代码转化为更为简单的表达。
那么,一定是规整的程度还不够,或者缺少了某个关键的转换设计。
而且,低代码并不是某种具体的工具或者技术,它仅仅是希望将部分代码转化为更加简单的表达,从而节省学习、调试的时间。
这些时间正是提升软件工程开发效率的关键。
我相信任何一个程序员,在写完一段二三百行代码,并一次正常运行时,都反而会产生一种不安,都会怀疑哪里隐藏了问题。
2 Bees的工作原理
Bees和停止重构的其他框架一样,都是只做了一件事情:业务代码和模块代码分离。
模块代码是需要写C++代码以实现具体功能的,只需要关心通用功能的实现。
例如:文件读写、线程操作、数据队列操作等。
虽然这部分代码是需要手写的,但是只要复制粘贴文件夹就可以无条件复用在多个项目。
而Bees也提供了官方模块库,可以通过命令一键下载/更新模块。
业务代码是多个业务逻辑片段的代码。
一个业务逻辑片段是一个流程,比如:第一步读取数据,第二步筛选数据,第三步放入数据队列。
对于这样的业务逻辑片段,则不需要写代码,而是通过Json配置,编排模块的使用顺序。
这也是低代码的部分,也是软件开发中占比较大且枯燥重复的部分。
为了实现这样的业务、模块代码分离。
Bees加入了数据池,数据池可以看作是一个业务逻辑片段的全局变量。
在调用模块时,设置模块参数的同时,也会传递这个数据池。
模块处理完毕后,会判断是否发生错误。
不发生错误继续将数据池传递到下一个模块,若发生错误则中断逻辑提前结束。
当然,发生错误中断逻辑只是默认行为。
可以添加逻辑选择器,以实现更加复杂的逻辑,如发生错误重试、发生错误启动异常逻辑等。
3 多线程问题
以上的模块、业务分离,仅仅解决了单个业务逻辑片段的问题,也就是解决了一个函数的表达。
但是,C++程序一般都是从main函数开始,然后各种调用函数,可能会启动线程,多个线程还会有同步问题。
以一个简单的数据挖掘引擎为例,从main函数出发,启动了数据筛选线程、数据处理线程,每个线程都有独自的流程步骤,线程间通过数据池交流。
Bees框架的处理是。
程序启动时,从main函数开始,固定调用名为Start的业务逻辑片段,这个业务逻辑片段返回则程序退出。
每个业务逻辑片段,都可以通过官方线程操作模块,以实现创建线程并调用某个业务逻辑片段。
至于线程同步,也是通过使用模块完成的。
所有线程同步问题,都可以归结为生产者消费者模型。所以我们也提供了“数据队列”模块,作为线程同步的通用解决方案。
也就是说多,线程问题,都可以通过使用官方模块,或者编写自定义模块解决的。而不是像传统开发一样到处都有锁和条件变量。
4 Bees只是一种规则
Bees实际上是一个C++17的工程。
在传统的GCC,或者C-Lang编译基础上,加上了CMake、Conan这两个自动构建工具。
让C++工程也可以像maven、npm一样,通过简单配置就可以自动下载编译第三方库。
Bees和停止重构其他框架的设计理念是一样的,都是希望软件工程更合理分工,开发维护成本更低、项目质量更高。
模块代码是需要写实际代码的,是需要有一定开发经验的程序员才能胜任的。
我们希望这些工作能独立开来,一方面,模块可以单独调试开发且无条件复用在别的项目。
另一方面,由于项目进度等原因,某些模块可能是临时开发,或者存在缺陷的,以后可以单独替换这些模块。
业务代码由于使用Json配置替代了编码,且无需了解实际模块的运行原理,所以业务代码可以交由经验尚浅的程序员完成。
业务代码以JSON配置替代,除了能加快开发效率。
更重要的是,可以约束业务代码编写,让业务逻辑更加清晰明了,避免每次排查BUG时,都需要先花很长时间理解逻辑,然后再逐一排查。
一个人接手另一个人的业务时,也不需要太长的时间学习理解。
总结
最后Bees已经放在了Github、Gitee。
我们也提供了完整的使用文档,感兴趣的小伙伴可以尝试一下,点个Star就更好了。
另外,由于C++编译环境配置起来是比较麻烦的,我们也将用于Linux编译的镜像上传到了dockerhub。