Ako deterministické programovanie zabezpečuje predvídateľnosť a spoľahlivosť pri vývoji softvéru?

Deterministické programovanie zaisťuje predvídateľnosť a spoľahlivosť zaručením, že daný vstup bude * vždy * produkovať rovnaký výstup. To je v rozpore s nedeterministickým programovaním, kde ten istý vstup môže poskytnúť rôzne výstupy v závislosti od faktorov, ako je načasovanie, systémové zaťaženie alebo iné vonkajšie vplyvy.

Takto sa dosahuje predvídateľnosť a spoľahlivosť:

* reprodukovateľnosť: Najdôležitejší aspekt. Chyby sa dajú ľahšie vystopovať a opraviť, ak rovnaká sekvencia akcií vždy vedie k rovnakému výsledku. Ak dôjde k chybe, vývojári môžu presne replikovať scenár, aby pochopili jeho príčinu. To je mimoriadne ťažké (alebo nemožné) v nedeterministických systémoch.

* Testovateľnosť: Deterministický kód je výrazne ľahšie testovateľný. Testovacie prípady môžu spoľahlivo overiť správnosť správania programu, pretože výstup je známy a konzistentný. To vedie k vyššej dôvere v kvalitu softvéru.

* Zdôvodnenie a overenie: Je jednoduchšie uvažovať o logike programu a formálne overiť jeho správnosť. Matematické techniky možno použiť na preukázanie toho, že deterministický program spĺňa jeho špecifikácie. Všeobecne to nie je možné pri deterministických programoch.

* Zjednodušený ladenie: Ladenie je oveľa menej zložité. Absencia nepredvídateľného správania výrazne znižuje priestor na vyhľadávanie pri identifikácii a vyriešení chýb. Nemusíte prenasledovať nepolapiteľné načasovanie alebo problémy súvisiace s zdrojmi.

* Vylepšená súbežnosť: Zatiaľ čo súbežnosť predstavuje svoje vlastné výzvy, deterministická súbežnosť sa dá oveľa ľahšie riadiť. Ak je výsledok súbežných operácií predvídateľný, sú menej pravdepodobné, že sa vyskytnú pravdepodobnosť rasových podmienok (aj keď nie je úplne vylúčená).

Je však dôležité poznamenať, že skutočný determinizmus je v praxi ideálny, často ťažký, najmä v:

* systémy interagujúce s vonkajším svetom: Programy, ktoré sa spoliehajú na externý vstup (akcie používateľa, požiadavky na sieť, údaje senzora atď.) Sú vo svojej podstate menej deterministické, pretože tieto vstupy sú nepredvídateľné.

* MultithRaded/Súbežné aplikácie: Riešenie súbežnosti s cieľom vyhnúť sa rasovým podmienkam a zaručiť determinizmus si často vyžaduje zložité synchronizačné mechanizmy a starostlivý návrh.

* Programy využívajúce randomizáciu: Algoritmy, ktoré sa spoliehajú na generovanie náhodných čísel (napr. Simulácie, kryptografia), nie sú dokonale deterministické, pokiaľ sa nepoužije generátor pseudorandómov s pevným semenom, vďaka čomu je predvídateľná sekvencia „náhodných“ čísel.

Stručne povedané, hoci dokonalý determinizmus môže byť teoretickou aspiráciou, ktorá sa o ňu čo najviac usiluje v rámci obmedzení aplikácie významne zvyšuje predvídateľnosť, spoľahlivosť a udržiavateľnosť softvéru.

• Predchádzajúca strana: Ako môžete vyvážiť binárny strom vyhľadávania, aby ste optimalizovali jeho výkon? 
• Ďalšia strana: Ako ovplyvňuje viacúrovňové stránkovacie systémy výkonnosť systému a správa pamäte v operačných systémoch?