上帝视角来看 2022 年前端趋势

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了上帝视角来看 2022 年前端趋势相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

常年保持榜首位置,但是在 2021 年 Q4 被 Python 反超(很可能是因为分流了一部分人去使用 TypeScript),而 TypeScript 持续保持上涨态势,受到更多前端开发者的青睐,可以想象在未来 TypeScript 将大有可为

还没有尝试过 vite 的小伙伴何不试试这款不需要做任何编译的神器,说不定它帮你省下的时间可以让你在午后悠闲的喝一杯咖啡
  • SSR 早就不是什么新鲜的内容,但是 Next.js 或许能帮你带来更好的开发和用户体验
  • React ,我们的老朋友了,2021 年前端生态圈的丰富度依旧保持 React > Vue > Angular
  • 如果你要试试跨端技术,Tauri 可能会助你一臂之力,任何可以用 JavaScript 来写的应用,最终都将用 JavaScript 来写
  • Vue3 源码 Github star 27k+, React 18 WG Github star 3.9k+,且在 npm 的下载量上,新版本下载数目都比较可观,所以很有可能今年尝试和使用的人会变得更多。

    的时候,大家都说 “Yarn 简直太有用了!”,但是后来 npm 支持了 package-lock.json 文件后,二者的差距就很小了,也没有非用不可的场景,而它自带支持 Monorepo 的功能也很难说比 lerna 更好用。

    等进行数据可视化的显示

    也可以用可视化的手段去解释模型,辅助算法同学调参。最简单的一个应用前端同学肯定非常熟悉,我们来看下图:

    目前提到人工智能,和前端密切相关的几个 JS 类库有:

  • tensorflow.js:基于 tensorflow.js Nodetvnet 算法,可以提取视频中的稠密光流
  • deeplearning.js
  • kera.js
  • 高性能计算:

  • asm.js
  • WebAssembly
  • GPU
  • Opencv,前端做 CV 算法,物体跟踪、图像处理、特征检测等等
  • 大家可能发现一个问题,一般的 tensorflow 模型动辄几百兆,在前端怎么跑呢?这就不得不提到 MobileNet,这是针对于移动端模型提出的神经网络架构,能极大地减少模型参数量,同理也能用到浏览器端上。

    在较早的 2017 年,一篇关于图像转代码的 Pix2Code 论文掀起了业内激烈讨论的波澜,讲述如何从设计原型直接生成源代码。随后社区也不断涌现出基于此思想的类似 Screenshot2Code 的作品,2018 年微软 AI Lab 开源了草图转代码 工具 Sketch2Code,同年年底,设计稿智能生成前端代码的新秀 Yotako 也初露锋芒, 机器学习首次以不可小觑的姿态正式进入了前端开发者的视野。

    Sketch2Code 架构

    阿里的 imgcook 可以通过识别设计稿(Sketch / PSD /图片)智能生成 React、Vue、Flutter、小程序等不同种类的代码,并在同年双 11 大促中自动生成了 79.34% 的前端代码,智能生成代码不再只是一个线下实验产品,而是真正产生了价值。

    imgcook 代码生成过程

    目前 Imgcook 官网已有 31,913 位用户上传了 92,333 个页面,累计生成了 67,787,814 行代码,阿里双 11 代码可用率达 79%,数据比较可观,根据目前现状分析,imgcook 能力在营销活动页面生产方面表现更好。

    2022 年随着低代码和图形化技术的逐步完善,2 者会相互完善和成就彼此。使用者通过 AI 实现页面的还原然后再通过低代码平台对页面进行调整,整个过程基本上不写什么代码就可以完成整个页面的搭建,搭建页面真的会变得特别简单。

    多端跨平台解决方案的优劣。

    可以把 DevOps 理解为一个过程、方法与系统的总称。

    在业务的快速迭代持续交互过程中 DevOps 的作用十分明显。得益于其诱人的优势,DevOps 已经成为目前软件开发中不可缺少的因素。根据 信通院携手华为云 DevCloud 发布中国 DevOps 现状调查报告(2021 年)调查结果显示,企业对研发运营一体化(DevOps)能力成熟度评估的关注程度持续上涨。调查还显示,63.64%的受访者对 DevOps 能力成熟度评估感兴趣,相比 2020 年增长近一成。所以 2022 年 DevOps 或许还是会从以下几个方面值得关注。

  • 微服务架构:微服务架构可以将一个应用分成需要更小的服务,这让整个开发过程具有很高的敏捷性和可拓展性
  • 与 Kubernetes 相结合:Kubernetes 是一种开源容器编排系统,容器技术的日益普及是 DevOps 出现的因素之一。使用 Kubernetes DevOps,软件开发人员和运维团队可以快速实时地相互交换大量的应用程序,大大提高了生产力
  • DevSecOps( DevOps + Security ):安全问题一直都是各个公司最重要的事情,所以肯定会被重视。如果安全能与 CI/CD 工具集成,能在开发阶段持续的监控和修复安全漏洞,那么会很大程度的提高交付的速度和质量
  • https://css-tricks.com/comparing-the-new-generation-of-build-tools/

  • https://insights.stackoverflow.com/survey/2021#most-loved-dreaded-and-wanted-webframe-love-dread
  • 探索低代码的未来.pdf: https://bytedance.feishu.cn/file/boxcnvKV03brRBnDRM3ZEElL3Kg
  • 国内外低代码平台交流: https://github.com/taowen/awesome-lowcode
  • 2021 中国低代码市场研究报告: https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202108051508251387_1.pdf?1628205916000.pdf
  • 小程序: https://developers.weixin.qq.com/ebook?action=get_post_info&docid=0000e82f924ca0bb00869a5de5ec0a)
  • 底层框架: https://developers.weixin.qq.com/ebook?action=get_post_info&docid=0000e82f924ca0bb00869a5de5ec0a
  • 同层渲染: https://developers.weixin.qq.com/community/develop/article/doc/000c4e433707c072c1793e56f5c813
  • Taro 对比原生: https://docs.taro.zone/blog/2020-04-27-taro-vs-jd#%E6%80%A7%E8%83%BD%E5%AF%B9%E6%AF%94
  • 跨端框架横评对比: https://juejin.cn/post/6844904118901817351
  • Taro: https://docs.taro.zone/blog/2020-01-02-gmtc
  • uniapp: https://v.qq.com/x/page/r0886mn8v6l.html
  • 从上帝视角看进程调度

    原文转自:从上帝视角看进程调度

    进程调度想必大家都有所了解,又都不太了解。

    有所了解是因为这个概念被提到太多次,不太了解是因为总觉得不直观,浮于概念层。

    今天我们从三个视角来看看进程调度究竟是怎么回事,启车了请扶好。

    小贴士:本文讲述的是 linux-0.11 版本的进程调度机制,学习其骨干和框架,不要钻入细节。

    1

    滴答视角

    计算机中有一个设备,叫定时器,准确说叫可编程定时/计数器。

    这个定时器每隔一段时间就会向 CPU 发起一个中断信号。

    在 linux-0.11 中,这个间隔时间被设置为 10 ms,也就是 100 Hz。

    shedule.c

    #define HZ 100

    发起的中断叫时钟中断,其中断向量号被设置为了 0x20。

    时钟中断

    一切的源头,就源于这个每 10ms 产生的一次时钟中断。

    当然如果没有操作系统的存在,这个 10ms 一次的时钟中断,就打了水漂,CPU 会收到这个时钟中断信号,但不会做出任何反应。

    但很不幸,linux 提前设置好了中断向量表。

    schedule.c

    set_intr_gate(0x20, &timer_interrupt);

    这样,当时钟中断,也就是 0x20 号中断来临时,CPU 会查找中断向量表中 0x20 处的函数地址,这个函数地址即中断处理函数,并跳转过去执行。

    这个中断处理函数就是 timer_interrupt,是用汇编语言写的。

    system_call.s

    _timer_interrupt:
        ...
        // 增加系统滴答数
        incl _jiffies
        ...
        // 调用函数 do_timer
        call _do_timer
        ...

    这个函数做了两件事,一个是将系统滴答数这个变量 jiffies 加一,一个是调用了另一个函数 do_timer。

    sched.c

    void do_timer(long cpl) 
        ...
        // 当前线程还有剩余时间片,直接返回
        if ((--current->counter)>0) return;
        // 若没有剩余时间片,调度
        schedule();
    

    do_timer 最重要的部分就是上面这段代码,非常简单。

    首先将当前进程的时间片 -1,然后判断:

    如果时间片仍然大于零,则什么都不做直接返回。

    如果时间片已经为零,则调用 schedule(),用脚去想也知道,这就是进行进程调度的主干。

    进程的调度

     
    
    void schedule(void) 
        int i, next, c;
        struct task_struct ** p;
        ...
        while (1) 
            c = -1;
            next = 0;
            i = NR_TASKS;
            p = &task[NR_TASKS];
            while (--i) 
                if (!*--p)
                    continue;
                if ((*p)->state == TASK_RUNNING && (*p)->counter > c)
                    c = (*p)->counter, next = i;
            
            if (c) break;
            for(p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p)
                if (*p)
                    (*p)->counter = ((*p)->counter >> 1) +
                            (*p)->priority;
        
        switch_to(next);
    
    

    别看一大坨,我做个不严谨的简化,你就懂了。

    void schedule(void) 
        int next = get_max_counter_from_runnable();
        refresh_all_thread_counter();
        switch_to(next);
    

    很简答,这个函数就做了三件事:

    1. 拿到剩余时间片(counter的值)最大且在 runnable 状态(state = 0)的进程号 next。

    2. 如果所有 runnable 进程时间片都为 0,则将所有进程(注意不仅仅是 runnable 的进程)的 counter 重新赋值(counter = counter/2 + priority),然后再次执行步骤 1。

    3. 最后拿到了一个进程号 next,调用了 switch_to(next) 这个方法,就切换到了这个进程去执行了。

    切换进程

    看 switch_to 方法,是用内联汇编语句写的。

    sched.h

    #define switch_to(n) \\
    struct long a,b; __tmp; \\
    __asm__("cmpl %%ecx,_current\\n\\t" \\
        "je 1f\\n\\t" \\
        "movw %%dx,%1\\n\\t" \\
        "xchgl %%ecx,_current\\n\\t" \\
        "ljmp %0\\n\\t" \\
        "cmpl %%ecx,_last_task_used_math\\n\\t" \\
        "jne 1f\\n\\t" \\
        "clts\\n" \\
        "1:" \\
        ::"m" (*&__tmp.a),"m" (*&__tmp.b), \\
        "d" (_TSS(n)),"c" ((long) task[n])); \\
    

    这段话就是进程切换的最最最最底层的代码了,看不懂没关系,其实主要就干了两件事。

    1. 通过 ljmp 跳转指令跳转到新进程的偏移地址处。

    2. 将当前各个寄存器的值保存在当前进程的 TSS 中,并将新进程的 TSS 信息加载到各个寄存器。(这部分是执行 ljmp 指令的副作用,并且是由硬件实现的)

    简单说,保存当前进程上下文,恢复下一个进程的上下文,跳过去!啥是上下文,就是他喵的一堆寄存器的值而已。

    上图来源于《Linux内核完全注释V5.0》

    至此,我们梳理完了一个进程切换的整条链路,先来回顾一下。

    1. 罪魁祸首的,就是那个每 10ms 触发一次的定时器滴答。

    2. 而这个滴答将会给 CPU 产生一个时钟中断信号。

    3. 而这个中断信号会使 CPU 查找中断向量表,找到操作系统写好的一个时钟中断处理函数 do_timer。

    4. do_timer 会首先将当前进程的 counter 变量 -1,如果 counter 此时仍然大于 0,则就此结束。

    5. 但如果 counter = 0 了,就开始进行进程的调度。

    6. 进程调度就是找到所有处于 RUNNABLE 状态的进程,并找到一个 counter 值最大的进程,把它丢进 switch_to 函数的入参里。

    7. switch_to 这个终极函数,会保存当前进程上下文,恢复要跳转到的这个进程的上下文,同时使得 CPU 跳转到这个进程的偏移地址处。

    8. 接着,这个进程就舒舒服服地运行了起来,等待着下一次滴答的来临。

    行行行,给你画个图,瞧把你懒的。。

    这就是滴答视角。

    2

    数据结构视角

    上面我们从一次滴答开始,掀起了一阵波浪,走完了一个滴答的整个流程。

    下面我们换个静态视角,看看数据结构。

    一切承载进程相关的数据,其罪魁祸首来自于这个数据结构。

    struct task_struct * task[64] = ;

    没错,一个容量只有 64 大小的数组,数组中的元素是 task_struct 结构。

    struct task_struct 
        long state; 
        long counter;
        long priority;
        struct tss_struct tss;
    ;

    这里只取了我们需要关心的关键字段。

    state 就是进程的状态,取值 linux 中有明确定义。

    #define TASK_RUNNING  0
    #define TASK_INTERRUPTIBLE  1
    #define TASK_UNINTERRUPTIBLE  2
    #define TASK_ZOMBIE  3
    #define TASK_STOPPED  4

    比如 state 取值不是 RUNNING 状态的,它就不会被进程调度。这在上面滴答视角的讲述中讲得很明白。

    counter 和 priority 就是记录进程时间片的,counter 记录了剩余时间片,priority 表示优先级的意思,其实也就是为进程初始时间片分配一个值而已。这部分同样在上面的滴答视角的代码中,讲的很明白。

    最后一个重要的结构就是 tss,它是个结构体,记录了进程上下文信息。

    struct tss_struct 
        ...
        long    eip;
        long    eflags;
        long    eax,ecx,edx,ebx;
        long    esp;
        long    ebp;
        ...
    ;

    在讲滴答视角时我们也说了,我们老是说上下文上下文,究竟什么是上下文,其实就是这个结构体里的值,就是一堆寄存器的值而已。

    同样在滴答视角的讲解中也提到了,进程切换的最核心一步,就是一个 ljmp 指令,该指令的副作用会将当前各个寄存器的值保存在当前进程的 TSS 中,并将新进程的 TSS 信息加载到各个寄存器,这就是上下文切换的本质。

    所以我们看到,数据结构视角中所提到的数据,在滴答视角下都被用到了。

    3

    操作系统启动流程视角

    当你按下了开机键,引导程序把内核从硬盘加载到内存,经过一番折腾后,开始执行系统初始化程序 init/main.c。

    这部分的细节如果你很好奇,可以阅读我的自制操作系统系列文章的开头几篇。

    好了,我们就从这 main.c 开启我们的旅程,当然,我们只关注进程相关的部分。

    void main(void) 
        ...
        // 第一步:进程调度初始化
        sched_init();
        ...
        // 第二步:创建一个新进程并做些事
        if (!fork()) 
            init();
        
        // 第三步:死循环,操作系统正式启动完毕
        for(;;) pause();
    

    第一步是 sched_init 进程调度初始化,初始化些啥呢?很简单,我挑主要的讲。

    void sched_init(void) 
        // 初始化第一个进程的 tss
        set_tss_desc(...);
        // 将进程数组清零
        for(i=1;i<64;i++) 
            task[i] = NULL;
            ...
        
        // 设置始终中断(滴答)
        set_intr_gate(0x20,&timer_interrupt);
        ...
    

    其实就是为进程管理需要的数据结构做一些初始化工作,并设置好时钟中断,以便可以走滴答视角那个流程。

    第二步与进程调度关系不大,与操作系统原理的关系很大,主要是最终执行到 shell 程序等待用户输入,暂时不讲。

    第三步,for(;;) pause(),反映了操作系统的本质,操作系统就是一个中断驱动的死循环代码

    这段代码就是个死循环,将操作系统怠速在这里。而通过各种中断,比如本讲所说的时钟中断完成进程调度,再比如键盘中断完成用户输入,并还可能通过 shell 进程解释命令而执行一个新的程序。

    当没有任何进程需要运行时,也即 CPU 空闲时,操作系统会调度到这段代码来运行,承载这段代码的进程我们通常叫它 0 号进程,这部分的原理可以看码农的荒岛求生的一篇文章《CPU 空闲时在干嘛?》,讲的很明白,且形象。

    这就是操作系统启动流程的视角,我们可以看到,其实就是做各种各样的准备工作,然后启动一个 shell 进程,并进入死循环的等待状态,这期间不断由时钟中断触发进程调度机制。

    后记

    以上,分别从滴答视角、数据结构视角、操作系统启动流程视角,来讲解来进程调度的细节。

    所谓滴答视角,可以理解为常说的进程调度视角。所谓数据结构视角,可以理解为常说的进程管理视角。

    但我更喜欢我起的这两个名字,尤其是滴答视角,好可爱有木有!

    不过本文是以 linux 最早的版本 linux-0.11 为例,在后来的操作系统演进过程中,进程调度的细节也在不断添枝加叶,比如选出下一个要调度的进程不再是简单地比较时间片大小,比如进程实际发生切换的时机改到了系统调用返回前,再比如对页表切换的变化等等。

    但整个骨架和流程都是一样的,也即你再去研究更为复杂的现代操作系统进程调度原理时,只要按照这三个视角去分析,总是可以把握主干。

    以上是关于上帝视角来看 2022 年前端趋势的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

    2022年前端技术发展趋势

    2022 年前端技术发展趋势知识小结

    2022 年前端技术发展趋势知识小结

    2022 年前端技术发展趋势知识小结

    2022 年前端趋势总结与 2023 前端规划

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