Дизайн, ориентированный на данные - Data-oriented design

Не путать с Программирование, управляемое данными.

В вычисление, ориентированный на данные дизайн это оптимизация программы подход, мотивированный эффективным использованием Кэш процессора, используется в видео игра развитие.[1] Подход состоит в том, чтобы сосредоточиться на макете данных, разделении и сортировке. поля в зависимости от того, когда они необходимы, и подумать о преобразованиях данных. Среди сторонников - Майк Актон.[2] и Скотт Мейерс.[3]

Мотивы

Эти методы стали особенно популярными в середине-конце 2000-х гг. седьмое поколение игровых приставок это включало IBM PowerPC на основании PlayStation 3 (PS3) и Xbox 360 консоли. Исторически, Игровые приставки часто имеют относительно слабые центральные процессоры (ЦП) по сравнению с аналогами настольных компьютеров высшего класса. Это выбор дизайна, чтобы выделить больше мощности и бюджет транзистора к графические процессоры (GPU). Например, процессоры 7-го поколения не производились с современными внеочередное исполнение процессоров, но вместо этого используйте исправные процессоры с высокими тактовыми частотами и глубоким трубопроводы. Кроме того, большинство типов вычислительных систем имеют основная память расположены сотни такты подальше от элементы обработки. Кроме того, поскольку процессоры стали быстрее наряду со значительным увеличением объема основной памяти, наблюдается огромное потребление данных, которое увеличивает вероятность промахи в кеше в общий автобус, иначе известный как Узкое место фон Неймана. Вследствие этого, местонахождение ссылки были использованы методы контроля производительности, требующие улучшения шаблоны доступа к памяти исправить узкие места. Некоторые из проблем с программным обеспечением были аналогичны тем, которые встречались на Itanium, требуя разворачивание петли для предварительного планирования.

Контраст с ориентацией объекта

Утверждается, что традиционный объектно-ориентированного программирования (ООП) принципы проектирования приводят к плохой локальности данных, тем более, если полиморфизм времени выполнения (динамическая отправка ) (что особенно проблематично на некоторых процессорах).[4][5] Хотя кажется, что ООП «организует код вокруг данных», практика совершенно иная. ООП на самом деле об организации исходный код около типы данных вместо того, чтобы физически группировать отдельные поля и массивы в эффективном формате для доступа определенных функций. Более того, он часто скрывает детали макета под слои абстракции, в то время как программист, ориентированный на данные, хочет учитывать это в первую очередь.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Лопис, Ноэль (4 декабря 2009 г.). «Дизайн, ориентированный на данные». Дизайн, ориентированный на данные (или почему вы можете стрелять себе в ногу с помощью ООП). Получено 17 апреля, 2020.
  2. ^ «CppCon 2014: Майк Эктон» Информационно-ориентированный дизайн и C ++"".
  3. ^ «Code :: Dive Conference 2014 - Скотт Мейерс: Кеши ЦП и почему вас это волнует».
  4. ^ «Что не так с объектно-ориентированным дизайном? Где в этом вред?».описывает проблемы с вызовами виртуальных функций, например, промахи i-cache
  5. ^ «Дизайн, ориентированный на данные - почему вы можете стрелять себе в ногу с помощью ООП».