PHPのオブジェクトのコレクション。 パート2

PHPのオブジェクトのコレクションに関する最初の投稿が公開されてから、ほぼ3週間が経過しました。 この間、多くの作業が行われ、多くの経験が得られました。これを共有したいと思います。 カードはほとんどの変更を受け、ほとんどの注意がそれらに払われます。



この投稿では次のように表示されます。

• PHPでのオブジェクトコレクションの設計と実装。
• パフォーマンステスト。
• 最初の単体テストを書いた印象。
• PHPオブジェクトのセットの操作に関する興味深い情報。

何がされましたか？

最後の投稿の公開とその議論の終了後、私はさらなる開発の計画を立てました。

• foreach（）を使用してコレクションを反復処理する機能を実装します。
• より便利に使用するためのコレクションの主要な実装の専門化。
• 単一のPHP配列に基づいて、マップインターフェイスの新しい実装を作成します。
• ハッシュアルゴリズムの改善。
• カードの一部のタイプのデータの拒否。 サポートされるタイプの最終リストは、int、string、objectのようになります。
• 機能テスト。
• パフォーマンステスト。

上記のリストに加えて、現在のリリース計画に含まれていない候補者もいました。

• フィルタリングおよびソート機能。
• コレクションの実用的な機能。

収集インターフェース

以前に開発されたコレクションインターフェイスは、新しい開発計画に非常に着実に対応しています。 現在のバージョンのインターフェース図は次のようになります。





図からわかるように、すべてのコレクションインターフェイスはIteratorAggregateインターフェイスを継承します。これにより、foreach（）を使用してコレクションをトラバースできます。 foreach（）を使用して<object-object>マップを処理するときにポップアップする警告の問題は依然として残っていますが、そのような状況は非常にまれなので、私はこれに目を閉じることにしました。

カードの実装

マップは、HashMap、HashSet、およびHashTableの実装によって表されます。 これらの各実装には、使用を簡素化するための独自の特殊化があります。

ハッシュテーブル

HashTableマップの内部構造は、単一のPHP配列に基づいています。 これにより、O（1）キーをすばやく操作できますが、通常のO（n）反復によって実行される値を操作する機能に悪影響を及ぼします。



HashTableカードのキーは一意です。 HashTableマップの値は一意ではないため、単一の値を複数のキーに関連付けることができます。



HashTableマップは、キーと文字列の文字列と整数、値の整数とオブジェクトをサポートします。



キーと値のハッシュは実行されません。 getKeyHash（）およびgetValueHash（）メソッドは例外をスローします。



HashTableクラス図。

ハッシュマップとハッシュセット

HashMapおよびHashSetマップの内部構造は、連想リンクのネットワークに基づいています。 これにより、連想サンプルを使用してすべてのマップ操作を実装できます。 マップアルゴリズムの作業の複雑さはO（1）です。これは、オブジェクトのインストール/取得時間がカードのサイズに応じて変化しないことを意味します。



HashMapカードのキーは一意です。 HashMapマップの値は一意ではないため、単一の値を複数のキーに関連付けることができます。



HashSetマップのキーと値は一意であるため、一意の関連付けのリポジトリを整理できます。



HashMapおよびHashSetカードは、文字列、整数、およびキーと値のオブジェクトをサポートしています。



HashMapクラス図。

HashSetクラス図。

セット、リスト、およびキューの実装

セットの実装には、いくつかの表面的な変更が加えられており、単純化された使用のための専門化が大きくなっています。

チャートクラス図。



リストとキューの実装はほとんど変更されていません。

リストとキューのクラス図。

機能テスト

送信されたすべてのコードは、 PHPUnitテストでカバーされます。

これらは私の最初のユニットテストであり、この経験に非常に満足しています。 このタイプのテストにより、実装を変更する必要があった修正のために、約10のタイプミスと1つの基本的なエラーをキャッチできました。

次の3つのことに注意してください。

1. ユニットテストをまだ使用していない場合は、今すぐ開始します。 個人的には、興味深い状況がありました。多くのコードを生成し、サポートする必要があり、サポートしなければなりませんでした。 なんで？ -ただ始めるのが怖い。 今になってようやく、自分の人生がずっと楽になり得ることに気づきました。
2. 最初のいくつかのテストを書いた後、私は大きな、未開拓の（私にとって）世界が内部にあることに気付きました。 さまざまなassert *のうち、使用したのはほんのわずかです。 多くの場合、テストコードは効率的でなく、重複しています。 PHPUnitのドキュメントを一目見ただけで、作成したテストよりもテストの方がはるかに優れていることがわかりました。
3. ユニットテストはすべての病気を治すわけではありません。 メソッド、その中のすべてのロジックをテストできます。特定の小さなシナリオをテストするための便利なプラットフォームもありますが、他のテスト方法を忘れないでください。 適切に自動化できるものから、追加のテストオプションとして動作テストを選択します。

性能試験

私にとって最も興味深いのは、コレクションの生産性です。 セットとシーケンシャルリストの実装は破棄し、マップのテストに焦点を合わせました。



テストオブジェクト：

• 通常のPHP配列。
• ArrayObject配列のSPL実装。
• HashTableマップの実装。
• HashSetカードの実装。
• HashMapマップの実装。

テスト基準：

• キー/値のペアの平均インストール時間。
• キーの平均取得時間。
• 値ごとの平均キー取得時間。
• 消費されたRAMの量。

テストプラットフォームの詳細については説明しません。これはあまり意味がないためです。 実際、これらのテストは定量的特性を決定することを目的としておらず、むしろ比率を示すことを目的としています。 テスト結果の比率は、異なるハードウェアまたは異なるオペレーティングシステムでは実際には変化しませんでした。

この投稿のテスト結果は、Windows Vista 32ビットのラップトップから撮影しました。

キー/値ペアのインストール時間のテスト

チャート：



テストファイル：

• 通常のPHP配列をテストする
• ArrayObjectテスト
• HashTableテスト
• ハッシュセットテスト
• HashMapテスト

キー取得時間のテスト

チャート：



テストファイル：

• 通常のPHP配列をテストする
• ArrayObjectテスト
• HashTableテスト
• ハッシュセットテスト
• HashMapテスト

値によるキー取得時間のテスト

チャート：



テストファイル：

• 通常のPHP配列をテストする
• ArrayObjectテスト
• HashTableテスト
• ハッシュセットテスト
• HashMapテスト

消費されるRAMの量をテストする

チャート：



テストファイル：

• 通常のPHP配列をテストする
• ArrayObjectテスト
• HashTableテスト
• ハッシュセットテスト
• HashMapテスト

いくつかの興味深い事実

その過程で、共有したい興味深い事実がいくつか浮上しました。

不整合spl_object_hash（）

多くの人がspl_object_hash（）関数に精通していると思います。

私の意見では、彼女には非常に優れた機能ではないものがあります-ハッシュ不整合。



不整合テストspl_object_hast（）：

<?php $object1 = new stdClass(); $hash1 = spl_object_hash($object1); unset($object1); $object2 = new stdClass(); $hash2 = spl_object_hash($object2); var_dump($hash1); var_dump($hash2); var_dump($hash1 === $hash2); //string '000000004974d03c000000005560c408' (length=32) //string '000000004974d03c000000005560c408' (length=32) //boolean true
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

これから何が起こり、なぜこの機能が不快なのですか？

• プロセス内であっても、オブジェクトの一意の識別子としてspl_object_hash（）に依存することはできません。
• 逆シリアル化中にハッシュを更新しないと、spl_object_hash（）ハッシュを格納するデータ構造をシリアル化できません。

私と私の仕事にとって、この動作は適切ではありませんでした。オブジェクトの高速ハッシュのソースとしてこの関数に正確に依存していたからです。

配列キーの内部ハッシュ

私の最後の投稿のコメントで、 Athariは貴重なコメントを残しました。その一部を引用します。

なぜ文字列のmd5を計算するのですか？ Pokhashny配列-ハッシュテーブルなので、2つのレベルでハッシュを計算する必要はありません。 メモリとコンピューティングリソースのみが無駄になります。

これには本当に多くの意味がありますが、それでも確認することにしました。

結果：

• 文字列キーが小さい（100文字など）場合、md5ハッシュの計算は実際にリソースを消費するだけです。
• 文字列キーが十分な長さ（たとえば20k文字）である場合、配列で消費されるRAMのサイズは、md5でハッシュ化されたものと比較して〜70％増加します。 同時に、インストール時間とアクセス時間は釣り合いが取れたままですが、もちろん、「クリーンな」キーを支持します。

配列のハッシュ化

同じAthariユーザーが最後の投稿に別の賢明なコメントを残しました。

シリアライズ呼び出しは面白いです。 すべてのタイプをサポートすることは「必要」ですが、同じ価格ではないことを理解しています。

コンテキストを再作成するには、コレクションのキーのデータ型として配列をサポートする必要があるという事実について話していたことを思い出させてください。 これを行うために、文字列にキャストするようにシリアル化され、md5（）を使用してこの文字列をハッシュしました。



本当に「高価な」価格。 現在の実装では、配列をマップキーとしてサポートすることを完全に拒否しました。



配列のサポートを拒否した理由：

• パフォーマンスが「高価」。
• あまり需要がありません。
• 安全でない

特に「安全ではない」という項目で停止したいと思います。ポイントは、データとハッシュの間のフィードバックが不足していることです（「高価」に関係なく）。 クライアントコードが、ハッシュした配列への参照を保持し、それを変更すると、ハッシュは廃止されます。 これは同じ機会の配列ではないという情報を入手してください。 同じことが他のスカラーデータ型にも当てはまります。



抜け道はありますか？ 頭に浮かぶのは、オブジェクトラッパー（ArrayObjectなど）を介して配列を使用することだけです。 この場合、少なくとも "fickle"のspl_object_hash（）を取得できます。

おわりに

おそらく、答える必要がある最も重要な質問は、「このソリューションの生産性の観点からそのような価格を支払う準備ができていますか？」です。 誰も準備ができていないと確信しています。 そして私も含めて。 パフォーマンステストの結果のグラフを作成したとき、私は驚きました。 標準的な実装と比較してはるかに低い比率を期待していましたが、この側面ではこのソリューションが明らかに失われることを完全に理解していました。 最初は問題の解決策を見つけようとさえしましたが、残念ながら、何も起こりませんでした。 主な問題は、この場合、メソッド呼び出しでさえ「高価な」操作であるということです。 消費されるRAMの量に関しては、私はそれがそれほど多くのリソースを必要とするかをまだ理解していません。 唯一の有用な革新は、カードの双方向ハッシュです。これにより、O（1）のフレームワーク内の値で選択できます。



一般に、私はこのプロジェクトが失敗したと信じており、その理由はパフォーマンスの面にあります。

開発

私の分析に基づいて、このようなソリューションは今後も表示されます。 彼にとって最適な場所はSPLパッケージです。 SPLではなく、他のPECLモジュールであり、最終的には標準のPHPアセンブリの一部になるでしょう。 いずれにせよ、Cでの有能な実装によってのみ満足のいくものが得られます。ちなみに、誰かがこのプロジェクトに興味があり、PECLモジュールとしての実装を支援したい場合は、喜んで協力します。

次に何をする？

たぶん、私たちが今持っているものに満足して待ってください。 結局のところ、今でもすべてがかなり良いです。



個人的には、日常生活で少し役立つだけで、標準のPHP配列以上の軽量な実装を作成することにしました。 すでにいくつかのドラフトがあります：



クラス図：

MixedArrayおよびObjectArray UML図



ソースコード：

MixedArray

ObjectArray



これが誰かにとって興味深い場合は、書いて、私はより詳細にアイデアについて話します。

ソースコード

https://github.com/rmk135/Rmk-Framework

謝辞

前回の投稿に対する建設的なコメントに感謝します。 彼らはとても役に立ちました。 もう一度ご意見をお聞かせください。



最後まで読んでくれてありがとう、豊富なグラフィックスでごめんなさい、私はそれを必要な場所にのみ配置しようとしました。