Subroutine اصطلاحی است که به طور گسترده در زمینه برنامه نویسی کامپیوتر و توسعه نرم افزار، به ویژه در حوزه سرورهای پروکسی استفاده می شود. به یک تابع تخصصی یا مجموعه ای از دستورالعمل ها در یک برنامه بزرگتر اشاره دارد که می تواند جدا از برنامه اصلی فراخوانی و اجرا شود. مفهوم زیر روال ها به طور قابل توجهی به کارایی، قابلیت استفاده مجدد و مدولار بودن کد نرم افزار کمک کرده است و نقش مهمی در بهینه سازی عملیات سرور پروکسی ایفا می کند.
تاریخچه پیدایش Subroutine و اولین ذکر آن
منشا زیربرنامه ها را می توان به روزهای اولیه برنامه نویسی کامپیوتری جستجو کرد. در اواسط قرن بیستم، با ظهور زبان های برنامه نویسی مانند Fortran و Assembly، برنامه نویسان نیاز به تقسیم وظایف پیچیده به بخش های کوچکتر و قابل مدیریت را تشخیص دادند. این عمل به آنها اجازه می داد تا کدهای ماژولار و ساختار یافته ایجاد کنند و نگهداری و اصلاح برنامه ها را آسان تر می کند.
اولین ذکر زیربرنامه ها اغلب به کار ریاضیدان و دانشمند کامپیوتر آلن تورینگ نسبت داده می شود که مفهوم «زیر روال ها» را در مقاله خود «درباره اعداد محاسباتی، با کاربرد برای مسئله Entscheidungsproblem» در سال 1936 معرفی کرد. در دهه 1950 و 1960 با ظهور زبان های برنامه نویسی سطح بالا، برجسته شدن در زمینه علوم کامپیوتر.
اطلاعات دقیق در مورد Subroutine. گسترش موضوع زیربرنامه.
یک زیر روال یک بلوک کد مستقل در یک برنامه است که وظیفه یا مجموعه ای از وظایف خاص را انجام می دهد. این برنامه به گونه ای طراحی شده است که قابل استفاده مجدد باشد و می توان آن را چندین بار از قسمت های مختلف برنامه فراخوانی کرد. این رویکرد قابلیت استفاده مجدد کد را ارتقا می دهد و افزونگی را کاهش می دهد و منجر به نرم افزار کارآمدتر و قابل نگهداری می شود.
در زمینه سرورهای پروکسی، زیر روال ها برای افزایش قابلیت ها و عملکردهای این سرورها بسیار ارزشمند هستند. سرورهای پروکسی به عنوان واسطه بین مشتریان (کاربران) و سایر سرورها در اینترنت عمل می کنند. آنها درخواست های مشتریان را دریافت می کنند و آنها را به سرورهای مناسب ارسال می کنند. برنامه‌های فرعی به سرورهای پروکسی اجازه می‌دهند تا وظایف مختلفی را به طور موثر انجام دهند، مانند ثبت‌نام، ذخیره‌سازی حافظه پنهان، فیلتر کردن، تعادل بار و احراز هویت.
ساختار داخلی زیربرنامه زیربرنامه چگونه کار می کند
ساختار داخلی یک زیربرنامه معمولاً از سه عنصر اصلی تشکیل شده است:
-
ورودی: برنامه های فرعی پارامترها یا آرگومان های ورودی را می پذیرند که مقادیر یا داده های ارائه شده توسط برنامه فراخوان هستند. این ورودی ها برای زیربرنامه برای انجام وظیفه خاص خود ضروری هستند. بسته به نیازهای زیربرنامه، ورودی ها می توانند از نظر نوع و کمیت متفاوت باشند.
-
در حال پردازش: هنگامی که زیربرنامه ورودی را دریافت می کند، یک سری دستورالعمل را برای انجام وظیفه تعیین شده خود اجرا می کند. این ممکن است شامل دستکاری داده ها، محاسبات، عبارات شرطی و تعامل با سایر بخش های برنامه باشد.
-
خروجی: پس از تکمیل پردازش لازم، زیربرنامه ممکن است یک نتیجه یا خروجی را به برنامه فراخوانی بازگرداند. این خروجی می تواند یک مقدار واحد، چندین مقدار یا حتی بدون مقدار باشد (نوع برگشتی باطل).
هنگامی که یک زیربرنامه از برنامه اصلی یا زیربرنامه دیگری فراخوانی می شود، اجرای برنامه به طور موقت به زیربرنامه تغییر می کند. هنگامی که زیربرنامه وظیفه خود را کامل کرد یا به یک عبارت بازگشتی رسید، کنترل به مکان فراخوانی در برنامه برمی گردد.
تجزیه و تحلیل ویژگی های کلیدی Subroutine
ویژگی های کلیدی زیربرنامه ها به شرح زیر است:
-
مدولار بودن: برنامه های فرعی برنامه نویسی مدولار را تسهیل می کنند و به توسعه دهندگان این امکان را می دهند تا وظایف پیچیده را به قسمت های کوچکتر و قابل مدیریت تقسیم کنند. این ماژولار بودن خوانایی کد، قابلیت نگهداری و قابلیت استفاده مجدد را افزایش می دهد.
-
انتزاع - مفهوم - برداشت: زیربرنامه ها جزئیات پیاده سازی یک کار خاص را انتزاعی می کنند و استفاده برنامه نویسان را بدون نیاز به درک کد زیربنایی آسان تر می کند.
-
قابلیت استفاده مجدد کد: با استفاده از برنامه‌های فرعی، توسعه‌دهندگان می‌توانند یک بار کد بنویسند و چندین بار در طول برنامه از آن استفاده کنند، که باعث کاهش افزونگی و صرفه‌جویی در زمان توسعه می‌شود.
-
کپسوله سازی: زیربرنامه ها عملکرد خاصی را محصور می کنند و از تغییرات ناخواسته و تعامل با سایر بخش های برنامه محافظت می کنند.
انواع Subroutine را بنویسید. از جداول و لیست ها برای نوشتن استفاده کنید.
انواع مختلفی از زیر روال ها وجود دارد که هر کدام هدف خاصی را در یک برنامه انجام می دهند. برخی از انواع رایج عبارتند از:
-
زیربرنامه های تابع: این زیر روال ها پس از انجام یک کار خاص مقداری را برمی گردانند. آنها زمانی استفاده می شوند که یک محاسبه یا عملیات باید انجام شود و نتیجه برای پردازش بیشتر مورد نیاز است. زیر روال های تابع به طور گسترده ای در محاسبات ریاضی و پردازش داده ها استفاده می شود.
-
زیربرنامه های رویه: برخلاف زیرروال های تابع، زیربرنامه های رویه مقداری را بر نمی گرداند. آنها در درجه اول برای عوارض جانبی خود استفاده می شوند، مانند تغییر متغیرها، چاپ خروجی، یا اجرای برخی اقدامات بدون ارائه مقدار بازگشتی.
-
زیربرنامه های بازگشتی: زیر روال های بازگشتی، توابع یا رویه هایی هستند که در حین اجرای خود، خود را فراخوانی می کنند. آنها برای حل مسائلی استفاده می شوند که می توانند به نمونه های کوچکتری از همان مشکل تقسیم شوند. نمونه هایی از الگوریتم های بازگشتی شامل محاسبه فاکتوریل و پیمایش درخت دودویی است.
-
زیربرنامه های کنترل کننده رویداد: این زیر روال ها در پاسخ به رویدادهای خاص مانند ورودی کاربر، رویدادهای سیستم یا رویدادهای شبکه فعال می شوند. زیرروال های کنترل کننده رویداد به برنامه ها اجازه می دهد تا به شرایط متغیر به صورت پویا پاسخ دهند.
در زیر جدولی به طور خلاصه انواع زیربرنامه ها را مشاهده می کنید:
| نوع زیربرنامه | شرح |
|---|---|
| زیربرنامه های تابع | پس از انجام یک کار خاص، مقداری را برگردانید. |
| زیربرنامه های رویه | مقداری را برنگردانید و روی عوارض جانبی تمرکز کنید. |
| زیربرنامه های بازگشتی | خود را در حین اجرا برای حل مشکلات صدا کنند. |
| گردانندگان رویداد | در پاسخ به رویدادهای خاص فعال می شود. |
زیربرنامه ها به طور گسترده در سناریوهای برنامه نویسی مختلف از جمله توسعه سرور پروکسی استفاده می شوند. در اینجا چند روش متداول برای استفاده از برنامه های فرعی در زمینه سرورهای پروکسی آورده شده است:
-
رسیدگی به درخواست: از برنامه های فرعی برای پردازش درخواست های مشتری ورودی استفاده می شود. آنها می توانند درخواست ها را تجزیه و تأیید کنند، اقدامات امنیتی را اعمال کنند، و خطاهای احتمالی را به خوبی مدیریت کنند.
-
پردازش پاسخ: از برنامه های فرعی برای پردازش پاسخ های سرور قبل از ارسال به مشتریان استفاده می شود. این می تواند شامل فیلتر کردن محتوا، فشرده سازی و رمزگذاری باشد.
-
ذخیره سازی: برنامه های فرعی مکانیسم های کش را فعال می کند و محتوای درخواستی مکرر را به صورت محلی ذخیره می کند تا زمان پاسخگویی را کاهش دهد و بارهای سرور را کاهش دهد.
-
تعادل بار: سرورهای پروکسی می توانند از برنامه های فرعی برای توزیع درخواست های دریافتی در بین سرورهای پشتیبان متعدد استفاده کنند تا از استفاده بهینه از منابع اطمینان حاصل کنند.
-
احراز هویت: برنامه های فرعی برای احراز هویت مشتریان یا کاربران قبل از اعطای دسترسی به منابع یا خدمات خاص استفاده می شود.
مشکلات مربوط به استفاده از زیر روال ممکن است شامل موارد زیر باشد:
-
بازگشت بی نهایت: اجرای نادرست زیر روال های بازگشتی می تواند منجر به حلقه های بی نهایت شود و باعث از کار افتادن یا قطع شدن برنامه شود.
-
مدیریت منابع: برنامه های فرعی باید منابع را به طور موثر مدیریت کنند تا از نشت حافظه یا سایر مسائل مربوط به منابع جلوگیری شود.
-
سازگاری: مشکلات سازگاری ممکن است هنگام استفاده از برنامه های فرعی در پلتفرم ها یا زبان های برنامه نویسی مختلف ایجاد شود.
راه‌حل‌های این مشکلات شامل آزمایش‌های دقیق، مدیریت صحیح خطا، و رعایت بهترین شیوه‌ها در توسعه نرم‌افزار است.
مشخصات اصلی و سایر مقایسه ها با اصطلاحات مشابه در قالب جداول و فهرست.
در زیر جدول مقایسه ای بین زیر روال ها و اصطلاحات مشابه در زمینه برنامه نویسی کامپیوتر آورده شده است:
| مشخصه | زیر برنامه | تابع | روش |
|---|---|---|---|
| هدف | انجام یک کار خاص | یک مقدار را برگردانید | عملی را انجام دهید |
| ارزش بازگشتی | ممکن است مقداری را برگرداند یا ندهد | همیشه یک مقدار را برمی گرداند | ممکن است مقداری را برگرداند یا ندهد |
| فراخوانی | به صراحت توسط برنامه فراخوانی شده است | به صراحت توسط برنامه فراخوانی شده است | مرتبط با یک شی |
| استفاده | ماژولار بودن برنامه را افزایش دهید | انجام محاسبات یا وظایف | مربوط به اشیا و کلاس ها |
| مثال ها | رسیدگی به درخواست در سرور پروکسی | توابع ریاضی | روش های کلاس در OOP |
با ادامه پیشرفت فناوری، برنامه های فرعی بخشی جدایی ناپذیر از توسعه نرم افزار، از جمله حوزه مدیریت سرور پروکسی، باقی خواهند ماند. دیدگاه‌های آینده مرتبط با برنامه‌های فرعی عبارتند از:
-
اجرای موازی: با شیوع روزافزون پردازنده های چند هسته ای و محاسبات موازی، برنامه های فرعی ممکن است برای اجرای موازی بهینه شوند و عملکرد کلی برنامه را بهبود بخشند.
-
برنامه نویسی ناهمزمان: برنامه‌های فرعی ناهمزمان با مدیریت همزمان چندین کار حیاتی‌تر می‌شوند و کارآمدتر و پاسخگوتر می‌شوند.
-
ادغام با هوش مصنوعی: برنامه‌های فرعی ممکن است از طریق تکنیک‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی تقویت شوند و تصمیم‌گیری هوشمندانه‌تر و رفتار انطباقی را ممکن می‌سازند.
-
بهبودهای امنیتی: برنامه‌های فرعی آینده احتمالاً از اقدامات امنیتی پیشرفته برای محافظت در برابر تهدیدات و حملات سایبری استفاده خواهند کرد.
چگونه می توان از سرورهای پروکسی استفاده کرد یا با Subroutine مرتبط شد.
سرورهای پروکسی می توانند از برنامه های فرعی برای افزایش عملکرد و عملکرد آنها استفاده کنند. برخی از حوزه‌های کلیدی که در آنها زیر روال‌ها نقشی حیاتی در عملیات سرور پروکسی ایفا می‌کنند عبارتند از:
-
مدیریت ترافیک: برنامه های فرعی می توانند ترافیک ورودی و خروجی را به طور موثر مدیریت کنند و به تعادل بار و اولویت بندی درخواست ها اجازه دهند.
-
مکانیسم های ذخیره سازی: برنامه‌های فرعی اجرای سیستم‌های کش را تسهیل می‌کنند، با ارائه محتوای کش به مشتریان، تأخیر و استفاده از پهنای باند را کاهش می‌دهند.
-
فیلتر کردن محتوا: برنامه های فرعی فیلتر محتوا را فعال می کند تا دسترسی به وب سایت های مخرب یا محدود را مسدود کند و امنیت و ایمنی کاربر را افزایش دهد.
-
ورود به سیستم: سرورهای پروکسی می توانند از برنامه های فرعی برای ایجاد گزارش های دقیق از درخواست های مشتری و پاسخ های سرور استفاده کنند و به نظارت و عیب یابی کمک کنند.
-
رمزگذاری و رمزگشایی: برنامه های فرعی می توانند رمزگذاری و رمزگشایی داده های عبوری از سرور پراکسی را انجام دهند و از ارتباط ایمن اطمینان حاصل کنند.
با ادغام مؤثر زیر روال‌ها، سرورهای پروکسی می‌توانند خدمات سریع‌تر، ایمن‌تر و مطمئن‌تر را به مشتریان ارائه دهند.
لینک های مربوطه
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد زیر روال ها و کاربردهای آنها، منابع زیر را بررسی کنید:
- ویکی پدیا - زیر برنامه
- مقدمه ای بر زیربرنامه ها در برنامه نویسی
- سرورهای پروکسی: راهنمای جامع
- تکامل سرورهای پروکسی
در نتیجه، زیر روال‌ها نقش مهمی در کارایی و عملکرد سرورهای پراکسی دارند و به آنها برای انجام وظایف پیچیده، مدیریت ترافیک شبکه و تضمین امنیت و حریم خصوصی کاربران قدرت می‌دهند. با پیشرفت فناوری، ادغام زیرروال ها با فناوری های نوظهور به شکل گیری آینده مدیریت سرور پراکسی ادامه خواهد داد و راه حل های پیشرفته و پیچیده تری را ممکن می سازد.
