管道 (軟件)
管道（pipeline），本源是使用消息傳遞的進程間通信機制，它構成自鏈接起來的處理元素（進程、線程、協程和函數等），它們被安置為每個元素的輸出都是下一個元素的輸入；這個名字類比於物理上的管道運輸。在連貫的元素之間，通常會提供一定數量的緩衝區。在管道中流動的信息，經常是記錄、字節或位的流（stream），而管道的元素可以叫做過濾器。將元素連接成管道類似於函數複合。在軟件工程中，稱之為管道與過濾器設計模式[1]。
概述[編輯]
管道的概念是在Unix的發源地貝爾實驗室由Douglas McIlroy在Unix開發期間主張的[2][3]。與Unix的管道有關的更早期獨立工作是Ken Lochner在1960年代為Dartmouth分時系統開發的「通信文件」[4][5]。Tony Hoare在1978年提出的通信順序進程（CSP），進一步發展了McIlroy的管道，但它用於通信的無緩衝區通道不是頭等對象[6]。CMS管道是開始於1980年的將管道想法向IBM的VM/CMS和z/OS系統的移植[7]。
狹窄些說，管道是線性的和單向的，最典型的是Unix shell最初提供的管道語法。但是這個術語有時也應用於更一般性的流（flow）。例如，一個基本上單向的管道，可以有在另一個方向上一些通信，叫做「返回通道」或「反向通道」，就像在lexer hack中那樣，也有管道可以是完全雙向的。有着單向樹和有向無環圖拓撲的流[8][9]，由於沒有環路而相對簡單，使得它們表現得類似於（線性的）管道，因此也可以寬泛的稱為「管道」[10]。
除了基於字節流（stream）的管道，還有對象管道。在對象管道中，處理元素輸出對象而非文本。Windows PowerShell包含了一種內部的對象管道，在PowerShell運行時系統之內於函數之間傳輸.NET對象。在Limbo編程語言中的通道，是這種隱喻的另一個例子。
管道和過濾器，可以被看作使用字節流作為數據對象的一種形式的函數式編程；更具體的說，它們可以被看作是特定形式的I/O單子[11]。
參見[編輯]
- 匿名管道
- 基於組件的軟件工程
- 基於流程編程
- GStreamer，建造在插件管道上的多媒體框架。
- 圖形流水線
- Iteratees
- 命名管道，介於匿名管道和文件之間的操作系統構造。
- 流水線 (計算機)，其他計算機相關的管道即流水線概念。
- Kahn進程網絡，將管道概念擴展成更一般的有向圖結構。
- 管道 (Unix)，Unix操作系統的管道。
- Plumber，作為Plan 9一部份而開發的「智能管道」 。
- 生產者消費者問題
- 軟件設計模式
- 串流處理
- XML管道
注釋[編輯]
- ^ Jorge L. Ortega-Arjona. The Pipes and Filters Pattern. A Functional Parallelism Architectural Pattern for Parallel Programming. January 2005.
- ^ Mahoney, Michael S. The Unix Oral History Project: Release.0, The Beginning. [2020-05-04]. （原始內容存檔於2021-04-21）.
McIlroy: It was one of the only places where I very nearly exerted managerial control over Unix, was pushing for those things, yes.
- ^ Advice for pipe from M. D. McIlroy.. [2020-05-04]. （原始內容存檔於2021-02-22）.
- ^ 存档副本. [2020-05-05]. （原始內容存檔於2021-02-25）.
- ^ The Evolution of the Unix Time-sharing System （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
- ^ Russ Cox, Bell Labs and CSP Threads （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
- ^ VM and the VM Community, Melinda Varian (PDF). [2020-05-04]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-04-21）.
- ^ Tom Duff. Rc — The Plan 9 Shell （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. 1990.
- ^ Diomidis Spinellis, Marios Fragkoulis. Extending Unix Pipelines to DAGs. April 2017. IEEE Transactions on Computers PP(99):1-1.
- ^ dgsh — directed graph shell （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.
- ^ "Monadic I/O and UNIX shell programming". [2020-05-04]. （原始內容存檔於2020-11-09）.
外部連結[編輯]
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