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其實(shí)Unix很簡(jiǎn)單

發(fā)布時(shí)間: 2012/8/6 19:27:02

　陳皓
　　很多編程的朋友都在網(wǎng)上問(wèn)我這樣的幾個(gè)問(wèn)題，Unix怎么學(xué)？Unix怎么這么難？如何才能學(xué)好？并且讓我給他們一些學(xué)好Unix的經(jīng)驗(yàn)。在絕大多數(shù)時(shí)候，我發(fā)現(xiàn)問(wèn)這些問(wèn)題的朋友都有兩個(gè)特點(diǎn)：
　　1）對(duì)Unix有畏難心理，對(duì)其沒(méi)有信心；
　　2）喜歡用拿Windows來(lái)和Unix做比較。
　　兩種特點(diǎn)就像兩個(gè)“心理暗示”，暗示著自己Unix很不好學(xué)，暗示著Unix很糟糕，不如Windows好。于是，自己也就被自己的這種長(zhǎng)期的“暗示”所催眠了。因?yàn)�，從一開(kāi)始就有畏難情緒，所以也就覺(jué)得Unix不好，覺(jué)得非常很吃力，最后還會(huì)導(dǎo)致對(duì)Unix的厭惡和反感的情緒。所以，為了糾正上述朋友們的“心理暗示”。我想寫(xiě)下這篇文章，想告訴大家，Unix真的很簡(jiǎn)單。
　　在正式敘述“簡(jiǎn)單的Unix”之前，我想做幾點(diǎn)說(shuō)明：（以免陷入無(wú)意義的爭(zhēng)論）
　　1）本文是站在開(kāi)發(fā)者的角度來(lái)說(shuō)明的，所以，如果有朋友不同意我的觀點(diǎn)，請(qǐng)也以開(kāi)發(fā)者的角度來(lái)向我提出質(zhì)問(wèn)和討論，本人非常歡迎。
　　2）本文難免要用Windows來(lái)和Unix做對(duì)比。這并不代表我不喜歡Windows，也不代表我要叫你放棄Windows。我們也知道這種對(duì)比已經(jīng)沒(méi)有什么意思了，但因?yàn)楸姸嗟呐笥驯籛indows先入為主了，所以，我一定要拿Windows來(lái)開(kāi)刀，才能扭轉(zhuǎn)那個(gè)“心理暗示”。僅此而已。
　　OK，言歸正傳。先說(shuō)Unix的一個(gè)最重要的特點(diǎn)——“高內(nèi)聚，低藕合”！也就是說(shuō)，Unix下的各種應(yīng)用程序都和別人不相干。這就是貫穿整個(gè)Unix的思維——模塊和程序的高度獨(dú)立性。這樣的設(shè)計(jì)和做法，會(huì)讓你的系統(tǒng)比較的穩(wěn)定，也會(huì)讓你的系統(tǒng)特別地容易管理和維護(hù)。Unix下的應(yīng)用程序們就像一支正規(guī)軍一樣排列地整整齊齊，只要司令（內(nèi)核）還在，系統(tǒng)是不會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)軍隊(duì)的損失而無(wú)法自舉的。而Windows的應(yīng)用程序們就像一片樹(shù)林一樣，從地表上看過(guò)去，樹(shù)木們排列地整整齊齊，但是他們的樹(shù)根在地下卻相互纏繞在一起，剪不斷，理還亂，異常地復(fù)雜。
　　“高內(nèi)聚，低藕合”的給Unix造成的結(jié)果是，其系統(tǒng)中基本上都是功能單一的小程序，這些小程序就像積木一樣，當(dāng)我們需要構(gòu)造建一個(gè)自定義的建筑時(shí)，大多數(shù)情況下，我們只需要做的只是一個(gè)“搭積木”的簡(jiǎn)單游戲。Windows建設(shè)得富麗堂皇，可惜，別人的“積木”你幾乎不可能拿到自己的建筑中來(lái)�？偸且隳７禄蛑貙�(xiě)。
　�。ú逡痪洌耗闶欠褡⒁獾皆诰W(wǎng)上下載Windows的軟件時(shí)，會(huì)有一種所謂的“綠色軟件”？這就是對(duì)Windows的最大諷刺，Windows下裝一個(gè)軟件，N個(gè)DLL放到Windows系統(tǒng)目錄下，注冊(cè)表里寫(xiě)入N個(gè)鍵值，還有很多你不知道的動(dòng)作。而在Unix裝軟件，你不用擔(dān)心你的系統(tǒng)目錄下會(huì)莫明其妙地多出些亂七八糟的文件。就是copy那么簡(jiǎn)單，那怕是rpm自動(dòng)安裝，安裝完后，你也能夠查詢到軟件安裝后對(duì)系統(tǒng)所做的改變。所以，你在Unix下分發(fā)你的軟件時(shí)，你會(huì)覺(jué)得比Windows下要做得簡(jiǎn)單了許多許多。）
　　再說(shuō)說(shuō)Unix的另一個(gè)最重要的特點(diǎn)——“所有的設(shè)備都可以像文件一樣地操作”。簡(jiǎn)單吧。所有的調(diào)備，文件、打印機(jī)、顯示器、終端、網(wǎng)絡(luò)、軟盤(pán)、磁帶、USB、CDROM、等等的I/O操作，都以文件描述符的方式進(jìn)行操作。兩個(gè)Unix下最重要的系統(tǒng)調(diào)用read/write就可以勝任所有設(shè)備的I/O了。Unix早就在/dev目錄下為你建好了這些文件。使用起來(lái)很簡(jiǎn)單。
　　也許很多人都覺(jué)得Unix的命令行太過(guò)復(fù)雜。一個(gè)命令有著若干的參數(shù)，異常地復(fù)雜。但之所以今天Unix下的應(yīng)用程序還在以字符界面為主，這恰好體現(xiàn)了Unix的簡(jiǎn)單的特征。這也是Unix的另一個(gè)特點(diǎn)——“命令的相互支持性”，命令們通過(guò)一個(gè)管道或是重定向，可以互相聯(lián)系在一起，再加以Shell腳本的支持，哪怕要實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的功能（比如一個(gè)小型的文本數(shù)據(jù)庫(kù)），也是簡(jiǎn)單之極。
　　如果上面的論述依然不能讓你信服Unix很簡(jiǎn)單，那么，讓我們來(lái)用一些具體地實(shí)際的例子來(lái)看一下，Unix是如何簡(jiǎn)單的。讓我們?cè)囍鱿旅娴倪@樣一個(gè)假設(shè)：“如果我們?cè)趯W(xué)習(xí)編程的時(shí)候一開(kāi)始是學(xué)Unix，然后轉(zhuǎn)去做Windows”，那會(huì)是怎么樣的一個(gè)情況？
　　1）我們?cè)赨nix下創(chuàng)建進(jìn)程，使用fork調(diào)用。到了Windows下，我們查了MSDN，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫CreateProcess的系統(tǒng)調(diào)用可以創(chuàng)建進(jìn)程，但我們卻發(fā)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)調(diào)用有10個(gè)參數(shù)。而Unix下的fork卻一個(gè)參數(shù)都沒(méi)有。這種情況下，你是否會(huì)有一種頭大的感覺(jué)？因?yàn)�，在Unix下，你根本看不到會(huì)有10參數(shù)這樣復(fù)雜的系統(tǒng)調(diào)用API。
　　2）我們?cè)赨nix下操作文件權(quán)限很簡(jiǎn)單，文件權(quán)限分三組（本人，同組，別人），每組都是可讀，可寫(xiě)，可執(zhí)行。兩個(gè)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)調(diào)用chmod/chown就搞定。到了Windows下，如果是NTFS，如果要以程序的方式設(shè)置文件權(quán)限，呵呵，你需要先了解什么是：SID，什么是DACL，什么是SACL，什么是ACE，還有十幾相關(guān)的系統(tǒng)API函數(shù)等著你。（參看我的《以程序操作NTFS文件權(quán)限》）你也許會(huì)覺(jué)得這么復(fù)雜的安全策略是讓系統(tǒng)更安全的基礎(chǔ)，可以自從Windows出現(xiàn)的那一天以后，在安全方面的表現(xiàn)就沒(méi)有勝過(guò)Unix。這無(wú)疑讓人感到Windows做了一件吃力不討好的事。
　�。ú逡痪洌篣nix下的用戶切換是相當(dāng)簡(jiǎn)易方便的。而Windows下的用戶切換會(huì)導(dǎo)致你需要退出當(dāng)前用戶的前臺(tái)程序。這導(dǎo)致了Windows下的用戶幾乎無(wú)一例外地都會(huì)選擇在超級(jí)用戶的權(quán)限下工作/上網(wǎng)，這完全是讓自己的機(jī)器在裸奔，所以，Windows下的病毒一旦在系統(tǒng)中運(yùn)行就為所欲為了。而Unix下，很少用戶會(huì)以root身份操作本機(jī)，因?yàn)榍袚Q用戶非常方便。）
　　3）在Unix下，用戶有ID，用戶組有ID，進(jìn)程/線程都有ID。ID很簡(jiǎn)單易懂，就像我們的身份證一樣。到了Windows下，用戶標(biāo)識(shí)叫Token，進(jìn)程標(biāo)識(shí)叫Handle（其實(shí)也就是一個(gè)DWORD的類型），我看到網(wǎng)上很多問(wèn)題都在問(wèn)Windows下的Handle的概念問(wèn)題。我一直在想，為什么微軟不取一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的術(shù)語(yǔ)？要取得那么抽象，那么讓人很迷惑。雖然這讓W(xué)indows看起很NB，但也會(huì)因此加大了學(xué)習(xí)復(fù)雜度。（Windows的開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)復(fù)雜度要比Unix復(fù)雜多了，而且有太多的看似很高深的術(shù)語(yǔ)讓人一頭霧水）
　　4）讓我們?cè)賮?lái)看一下用戶管理和程序所有者方面的東西。在Unix下，需要你做的是配置NIS服務(wù)器和NFS服務(wù)器（以Autofs自動(dòng)mount），簡(jiǎn)潔，清楚。到了Windows下，與其相似的是一個(gè)叫Domain的東西（主域控制器），首先，為了加入域，你需要重啟電腦（Unix下只需要配置/etc/nsswitch.conf文件來(lái)告訴本機(jī)的用戶登錄源，無(wú)需重啟），而對(duì)開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，Unix的這個(gè)配置對(duì)程序是完全透明的。而Windows的域用戶和本地用戶需要一個(gè)域名來(lái)區(qū)分。在程序中切換用戶時(shí)，Unix只需要setuid/seteuid就行了，Windows對(duì)此有三個(gè)比較復(fù)雜的API：CreateProcessAsUser, ImpersonateLoggedOnUser, LogonUser，其復(fù)雜度就不用比較了。另外，在Domain方式下，你的Document and Setting目錄下的文件，會(huì)全部放到Domain服務(wù)器上去，你在別的機(jī)器上登錄時(shí)，需要下載這些文件。最后，我倒不擔(dān)心你和網(wǎng)友的MSN聊天記錄會(huì)因?yàn)槟愕牡卿浂教幎际�，我�?dān)心的是，你在這么復(fù)雜的管理環(huán)境中寫(xiě)出來(lái)的代碼是否能讓別人放心？:-(
　　5）在Unix下，要把自己的程序加入系統(tǒng)的啟動(dòng)服務(wù)只需要在/etc/init.d中配置就行了。寫(xiě)下一個(gè)有啟動(dòng)停止功能腳本，以特殊命名的方式鏈接到不同啟動(dòng)模式目錄下就行了。Windows下加一個(gè)啟動(dòng)服務(wù)，如果你不編寫(xiě)程序，估計(jì)比較困難。
　　6）在Unix下，如果要取得系統(tǒng)的信息。只需要到/proc目錄下去cat那堆文件。所有進(jìn)/線程的狀態(tài)、命令行、內(nèi)存/交換區(qū)使用情況、打開(kāi)的文件描述符，等等，系統(tǒng)的CPU，內(nèi)存，交換區(qū)，內(nèi)存文件IO，分區(qū)，信息，網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)設(shè)備，等等，要有多詳細(xì)就有多詳細(xì)，而且完全是純文本的，直接就可以看了。到了Windows下，要窮舉系統(tǒng)當(dāng)前進(jìn)程的信息，就不是一樣很容易的事，更別說(shuō)要取得別的信息了。
　　我很佩服微軟把操作系統(tǒng)搞得那么復(fù)雜，又是注冊(cè)表，又是安全策略，又是OLE，又是COM……。每次打開(kāi)regedit.exe時(shí)，我根本不敢碰HKEY_CLASSES_ROOT，因?yàn)槲铱粗锩婺切┏汕先f(wàn)個(gè)CLSID，我有點(diǎn)暈菜。
　　自1995年以來(lái)，10來(lái)年過(guò)去了。微軟推出了多種各式各樣的技術(shù)。我還記得Visual Studio 6.0中還有兩個(gè)叫做FoxPro和J++的東西，F(xiàn)oxPro來(lái)自Foxbase，還有個(gè)幾年，J++好像就沒(méi)有幾年。ActiveX Control完全是一個(gè)失敗的技術(shù)，而那個(gè)叫做VB的編程語(yǔ)言，今天看來(lái)，它的確毀了很多很有潛力的程序員。在COM出現(xiàn)的時(shí)候，不知道今天還有多少人還記得一個(gè)叫MTS的玩意？今天，不知道還有多少人記得有一個(gè)叫ODBC的東西？在這種復(fù)雜混亂的Windows世界中，是否讓你疲于追趕？今天的.NET不知道又有多少技術(shù)會(huì)隨著時(shí)間所沉淀？在Windows上面，我們學(xué)習(xí)了許多的失敗技術(shù)或是說(shuō)是過(guò)渡技術(shù)。而我們的Unix自從上紀(jì)70年代以來(lái)，就沒(méi)有多大的變化，而因?yàn)閁nix應(yīng)運(yùn)而生的C語(yǔ)言直到今天依然光彩奪目。我相信這個(gè)30多年來(lái)久經(jīng)考驗(yàn)還那么簡(jiǎn)單的Unix。
　　Unix就是這么簡(jiǎn)單，各位想在Unix下學(xué)開(kāi)發(fā)的朋友，Windows那么復(fù)雜的操作系統(tǒng)都過(guò)來(lái)了，你還會(huì)怕這么簡(jiǎn)單的Unix么？