两个程序的爱情故事
好感
在這個忙碌的城市里，我雖然沒和她見過面，但我們已經(jīng)聊過很多次了。
與其說是聊天，倒不如說是通信，每次我想給她說話時，我就把消息放到一塊共享內(nèi)存里邊，然后就離開運行車間，讓她或者別人去使用CPU。等我再次進來的時候，她回復(fù)的消息就已經(jīng)在那個共享內(nèi)存中了。
有無數(shù)次，我離開的時候都想偷偷地看一眼，希望接下來運行的是她，可是這個城市嚴格的規(guī)則讓我的希望只是奢望。
操作系統(tǒng)把我們這些進程嚴格地隔離，他通過虛擬內(nèi)存的機制，讓每個進程都有一塊虛擬的、獨立的地址空間，從而成功地制造了一個假象：讓大家以為內(nèi)存中只有一個程序在運行。
當(dāng)我在就緒隊列中等待的時候，也被嚴格禁止和別人交談，我經(jīng)常環(huán)顧四周，希望能夠看到她的身影，可是這個系統(tǒng)的進程成千上萬，究竟哪個是她？
也許我見過她，但是根本認不出來。
我和她越聊越多，對她的好感就越深，有一次我給她發(fā)的消息等了100毫秒都沒有回復(fù)，把我都快急瘋了。
她很喜歡聽我講故事，尤其是那個編號為0x3704?的線程，每次她都會說：唉，那些線程可真可憐。
我就嚇唬她說：有一天我們的機器也會重啟的，到時候估計你也認不出我來了。她說沒事的，只要我能通過共享內(nèi)存給你發(fā)消息，我就知道你就在這個城市里。
分離
這樣的日子過了一天又一天，我想見到她的愿望越來越迫切了。
我悄悄地給了CPU很多好處，希望能描述下她的樣子，方便我去找她，可是CPU運算速度太快，閱人無數(shù)，但就是沒有記憶力。
CPU說：“你還是去問操作系統(tǒng)老大吧，看看你喜歡的女孩到底什么樣。”
問操作系統(tǒng)？還是算了吧，互相隔離是我們城市的鐵規(guī)，弄不好他會把我kill掉。
圣誕節(jié)前的平安夜，我打算正式向她表白，像往常一樣，我從共享內(nèi)存里收到了她的信，急切地拆開信封，看到了里邊的第一句話：我要走了，以后不能和你通信了......
剎那間，我第一次感覺到了什么叫做五雷轟頂，靈魂出鞘，我腦子一片空白，張大了嘴巴呆呆地站在那里，時間長達20毫秒。
CPU看到了我的異常，因為這么長時間的指令都是NOP，什么都不做，這是非常罕見的。
CPU好心地提醒我：“嗨，老兄，你怎么了？你的時間片快用完了啊！”
我的靈魂慢慢歸位，意識到信還沒有讀完，趕緊接著往下看：“我馬上要搬到另外一個城市去了，你要想找我的話，記住下面的IP地址和端口號，用socket和我通信！”
我明白了，到另外一個城市那就意味著要搬離我們現(xiàn)在的電腦了，也許是這個城市太擁擠，CPU/內(nèi)存/硬盤已經(jīng)不堪重負，有一批程序需要被迫搬遷。
雖然我和她一直沒機會見面，但我知道我們就住在一個城市，有時候也許只是擦肩而過，她就在我的身邊，這好歹給我一點點安慰。
現(xiàn)在，連這一點點的安慰都沒有了，對了，她說的這個socket?是什么東西？
CPU說：“那是網(wǎng)絡(luò)編程，你看人家對你還是有情有意的，臨走了還給你留下聯(lián)系方式，快去學(xué)學(xué)怎么用Socket吧。”
當(dāng)晚我就失眠了，半夜爬起來翻看一頁頁和她的通信記錄（很慶幸我把通信記錄都保存到了文件中），腦海里回想著這么多天以來幸福的日子，一直到天亮。
網(wǎng)絡(luò)
為了早日和她聯(lián)系，我一定要抓住最后的救命稻草：Socket!?我奮發(fā)圖強學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)編程，理解TCP/IP，把我自己逐漸地加上對Socket的支持。
一個月以后，我這個程序終于完成了從共享內(nèi)存到Socket的改造，激動人心的時刻到來了。
作為一個客戶端，我顫抖著雙手向她發(fā)起了Socket請求，TCP攜帶著數(shù)據(jù)包慢吞吞地走向她所在的城市，等了好久TCP才完成了三次握手，這網(wǎng)絡(luò)通信可真慢啊！
我趕緊發(fā)送第一個消息：你好，好久不“見”。
等了足足有1000毫秒，對我來說仿佛是一個世紀(jì)，才收到讓我激動無比的回信：“啊，你終于來了。我在這里等了你好久了，你怎么現(xiàn)在才聯(lián)系我？”
我不好意思地說：“我很笨，學(xué)習(xí)socket?有點慢。”
又過了一個“世紀(jì)”，我才收到回復(fù)，這網(wǎng)絡(luò)真是慢得令人抓狂啊！
不管如何，終于和她聯(lián)系上了，這讓我開心無比。
原來我們一天能通信上千次，現(xiàn)在可好，有10次就不錯了，再也不能像原來那樣痛快地講故事了。既來之則安之，反正網(wǎng)絡(luò)很慢，現(xiàn)在每次我都會寫一封巨長無比的信，把我的思念之情全部傾訴在其中，漫長的等待以后再去讀她的長長的回復(fù)。
原來我們通過內(nèi)存來中轉(zhuǎn)消息的時候，是通過操作系統(tǒng)來做同步操作的，這能防止讀寫的沖突。
可是通過網(wǎng)絡(luò)通信就完全亂掉了，經(jīng)常會出現(xiàn)我說我的，她說她的，鬧得兩人不在一個頻道上，很不愉快。
后來我和她只好協(xié)商了一個只有我們倆知道的通信協(xié)議，約定好消息的次序和格式，這才算解決了問題。
Web
我明白我和她已經(jīng)不可能在一起了，每天的socket通信已經(jīng)讓我滿足。
可是有一天當(dāng)我照例發(fā)起socket請求的時候，TCP的連接竟然告訴我“超時”了，這是從來沒有發(fā)生的事情，難道這一次要徹底失去她了嗎？
我冒著風(fēng)險，馬上把異常報給了操作系統(tǒng)老大，老大嘗試了一下說：“我ping了一下，網(wǎng)絡(luò)是通的，估計是你那從未見面的小女朋友另有新歡，不想理你了，悄悄地換了一個你不知道的端口吧。”
我斬釘截鐵地說：“那絕對不可能，我們的感情好得很！”
雖然口中這么說，我心里還是惴惴不安的。
可是遲遲沒有消息，我每天都會試圖連接一下，每次都是超時，沒有她的日子，生活都是灰色的，我吃不下飯、睡不好覺，整天除了發(fā)呆什么也干不了，不斷的煎熬讓我快要絕望了。
終于有一天，有一個U盤從她的城市來到我們這里，告訴了我們一個驚人的消息，她所在的城市安裝了防火墻，現(xiàn)在除了幾個特定的端口（例如80,443……）之外，都不允許訪問了。
原來如此！我一下子松了口氣,??怪不得，我們倆之前通信的端口不是80和443，被封掉了，我自然連接不上了。
我問U盤：“那我想和女朋友通信，該怎么辦？”
U盤說：“很簡單啊，你和你女朋友都可以包裝成Web?服務(wù)啊，這樣都是通過HTTP（80端口）或者HTTPS（443端口）來訪問的，這樣防火墻是允許的啊。”
好吧，為了和她聯(lián)系上，馬上拋棄自定義的socket通信，開始向Web服務(wù)進化。
一個Web服務(wù)首先要有一個endpoint ,?其實就是一個URL?，描述了這個Web服務(wù)的地址。
其次確定Web服務(wù)的描述方式和數(shù)據(jù)傳輸方式，我先是選了WSDL?和SOAP?，研究了一下才發(fā)現(xiàn)這哥倆太繁瑣了，都是XML,?很多冗余的數(shù)據(jù)標(biāo)簽，全是廢話。我想這將會極大地影響我和她的通信效率，還是換成簡單的HTTP GET/POST + JSON吧，很簡潔，能充分地表達我的相思之情。
我把我這個Web服務(wù)的地址和格式協(xié)議告訴U盤，拜托他帶到那個城市，再把女朋友的Web服務(wù)描述帶回來。
我欣喜地發(fā)現(xiàn)，我和她不約而同地選擇了輕量級的HTTP+ JSON，看來雖然隔著千山萬水，我們的心意還是相通的。
這樣的準(zhǔn)備工作足足干了6個月，但我并不覺得累，因為希望一直在前邊召喚。
這是一個晴朗的日子，一切工作準(zhǔn)備就緒，馬上就要聯(lián)系了，這一次我的心情反而平靜了下來，因為我堅信她肯定在那邊等著我。
我通過HTTP向她發(fā)出了呼叫，HTTP的報文被打包在TCP報文段中，又被放到IP層數(shù)據(jù)報中，最后形成鏈路層的幀，通過網(wǎng)卡發(fā)了出去。
在意料之中的漫長等待以后，我看到了期待已久的回復(fù)：我們終于又“見”面了！
我回答：“是啊，真是太不容易了！”
“不知道將來我們會不會再分開？”
“未來會如何？我也不知道，還是牢牢地把握住現(xiàn)在吧！我相信我們的心會一直在一起，什么都無法阻止！”
∑編輯?|?Gemini
算法數(shù)學(xué)之美微信公眾號歡迎賜稿
稿件涉及數(shù)學(xué)、物理、算法、計算機、編程等相關(guān)領(lǐng)域，經(jīng)采用我們將奉上稿酬。
投稿郵箱：math_alg@163.com
總結(jié)
- 上一篇： python是如何登上编程语言排行榜榜首
- 下一篇： 十大建筑中的数学之美