modern pascal 仍在竞赛中

作者：arnaud bouchez，2022年11月26日。永久链接

最近在lazarus/fpc 论坛上的一项民意调查突显了一个事实：pascal 程序员比其他大多数程序员年龄都大。通常来说，到了我们这个年纪，应该做管理人员而非开发人员了。但我们仍喜欢用 pascal 编程。几十年过去了，它仍然很有趣！

但这是否意味着你不应该使用 pascal 来做任何新项目呢？语言/编译器/库是否过时了呢？

在我目前工作的公司里，我们有一些年轻的程序员，他们有的是刚毕业，有的还在上学，他们加入了团队并写出了出色的代码！

最近在同一个论坛上的一个帖子讨论了使用 c#、go、scala、typescript、elixir 和 rust 等语言实现 rest 服务器的比较。

即将贡献出几个 pascal 版本，其中之一就是 mormot 大放异彩的版本。

挑战与算法

最初的挑战可在 transit-lang-cmp 找到，其中包含所有这些花哨语言和库的源代码。

实际上，此测试程序的目标是加载两个大型 csv 到内存中（80mb + 2mb），然后通过 http 提供由路由标识符生成的 json，同时连接两个 csv。

生成的 json 大小可能在 30kb 到 2mb 之间。所有数据都是根据内存中的 csv 实时生成的。

说句公道话，一个普通的商业程序员会为此使用数据库。而不是傻傻的内存结构。并要求资金支持，以建立一组庞大的云计算机器和负载均衡。😃

遵循mormot的方式

对于fpc中的mormot版本，我采用了另一种方法，使用了两种不同的算法：

我确保列表在内存中是已排序的，然后在其中进行了o(log(n))的二分查找；
所有存储的字符串都被“内联”了，即相同的文本共享一个字符串实例，fpc的引用计数发挥了它的魔力。

这里没有使用像手动生成json或使用复杂数据结构这样的底层技巧——数据结构仍然是高级的，具有可读的字段名等。逻辑和意图都是清晰可读的。
我们只是利用了pascal语言和mormot的特性。例如，如果需要，字符串内联是框架的一部分。

请查看我们存储库中的源代码。

结果如下：

代码仍然可读、简洁且高效（大部分处理都是由mormot完成的，例如csv、搜索、json）；
它使用的内存要少得多——保存数据时使用的内存比go少10倍，提供服务时使用的内存比go少5倍；
性能与go及其经过高度调优/优化的编译器和rtl一样快。

算法的重要性

主要的思想是让算法匹配输入数据和预期的结果集。
就像程序员在编程游戏时所做的那样。而不像编码人员在编写商业软件时那样随意。😉

由于使用了mormot有效地映射了动态数组存储及其csv和json功能，源代码仍然非常可读。tdynarray
我猜源代码对于校外程序员来说仍然是可以理解的——比rust等语言更可读。

公平地说，我使用了类型化指针，但理解它们的目的并不难，而且fpc会将此函数编译成非常高效的汇编代码。我本来可以使用带有索引的常规动态数组访问，这样虽然会稍微慢一点，但并不更容易跟踪，也不更安全（如果我们在没有范围检查的情况下编译）。tscheduler.buildtripresponse

值得注意的是，我们没有进行任何特定的调优，例如像其他框架所做的那样使用常量预分配结果。我们只是指定了数据，然后让mormot来处理它——仅此而已。
mormot的rtti级别符合我们对现代框架的期望：不仅仅是用一些类来存储json，还可以使用像类或记录这样的结构进行方便的序列化/反序列化。
使用现代pascal动态数组和记录来定义数据结构，让编译器为我们利用内存，无需编写任何块和使用接口。pascal的“手动内存管理”不是强制性的，而且可以很容易地绕过。只有对于webserver，我们有一个预期会关闭它的 try..finally..free和 free。

给我一些数字

以下是与go的性能比较（左侧为fpc，右侧为go）：

参数	fpc性能	go性能
-	在968.43毫秒内解析了1790905个停车时间	在3.245251432秒内解析了1790905个停车时间
-	在39.54毫秒内解析了71091次行程	在85.747852毫秒内解析了71091次行程
-	正在运行（0m33.4s），00/50 vus，348个完成，0个中断	正在运行（0m32.3s），00/50 vus，320个完成，0个中断
-	默认✓ [===================] 50 vus 30	默认✓ [===================] 50 vus 30
数据接收量	31 gb，933 mb/s	31 gb，971 mb/s
数据发送量	3.2 mb，97 kb/s	3.0 mb，92 kb/s
http请求被阻止	平均=9微秒，最小=1.09微秒	平均=6.77微秒，最小=1.09微秒
http请求连接	平均=2.95微秒，最小=0秒	平均=1.73微秒，最小=0秒
http请求持续时间	平均=47.59毫秒，最小=97.28微秒	平均=49.02毫秒，最小=123.81微秒
	平均=47.59毫秒，最小=97.28微秒	平均=49.02毫秒，最小=123.81微秒
http请求失败	0.00%，✓ 0，✗	0.00%，✓ 0，✗ 3
http请求接收	平均=9.66毫秒，最小=15.35微秒	平均=5.92毫秒，最小=14.76微秒
http请求发送	平均=87.24微秒，最小=5.2微秒	平均=70.71微秒，最小=5.2微秒
http请求tls握手	平均=0秒，最小=0秒	平均=0秒，最小=0秒
http请求等待	平均=37.83毫秒，最小=54.74微秒	平均=43.02毫秒，最小=91.84微秒
http请求	34452，1032.205528/秒	31680，981.949476/秒
迭代持续时间	平均=4.72秒，最小=3.54秒	平均=4.86秒，最小=2.19秒
迭代次数	348，10.426318/秒	320，9.918682/秒
vus	30，最小=30，最大	15，最小=15，最大
vus_max	50，最小=50，最大	50，最小=50，最大

其实文本也很好看

parsed 1790905 stop times in 968.43ms                          | parsed 1790905 stop times in 3.245251432s
parsed 71091 trips in 39.54ms                                  | parsed 71091 trips in 85.747852ms

running (0m33.4s), 00/50 vus, 348 complete and 0 interrupted   | running (0m32.3s), 00/50 vus, 320 complete and 0 interrupted
default ✓ [======================================] 50 vus  30    default ✓ [======================================] 50 vus  30

     data_received..................: 31 gb  933 mb/s          |      data_received..................: 31 gb  971 mb/s
     data_sent......................: 3.2 mb 97 kb/s           |      data_sent......................: 3.0 mb 92 kb/s
     http_req_blocked...............: avg=9µs     min=1.09µs   |      http_req_blocked...............: avg=6.77µs  min=1.09µs
     http_req_connecting............: avg=2.95µs  min=0s       |      http_req_connecting............: avg=1.73µs  min=0s   
     http_req_duration..............: avg=47.59ms min=97.28µs  |      http_req_duration..............: avg=49.02ms min=123.81µ
       { expected_response:true }...: avg=47.59ms min=97.28µs  |        { expected_response:true }...: avg=49.02ms min=123.81µ
     http_req_failed................: 0.00%  ✓ 0           ✗  |      http_req_failed................: 0.00%  ✓ 0          ✗ 3
     http_req_receiving.............: avg=9.66ms  min=15.35µs  |      http_req_receiving.............: avg=5.92ms  min=14.76µs
     http_req_sending...............: avg=87.24µs min=5.2µs    |      http_req_sending...............: avg=70.71µs min=5.2µs 
     http_req_tls_handshaking.......: avg=0s      min=0s       |      http_req_tls_handshaking.......: avg=0s      min=0s   
     http_req_waiting...............: avg=37.83ms min=54.74µs  |      http_req_waiting...............: avg=43.02ms min=91.84µs
     http_reqs......................: 34452  1032.205528/s     |      http_reqs......................: 31680  981.949476/s
     iteration_duration.............: avg=4.72s   min=3.54s    |      iteration_duration.............: avg=4.86s   min=2.19s 
     iterations.....................: 348    10.426318/s       |      iterations.....................: 320    9.918682/s
     vus............................: 30     min=30        ma  |      vus............................: 15     min=15       max
     vus_max........................: 50     min=50        ma  |      vus_max........................: 50     min=50       max

因此，csv加载速度要快得多，而http服务器的性能则几乎相同。