Что такое зеленый код

Green Code и березки. Основные принципы зеленого кода в разработке

Всем привет. Меня зовут Стас, в компании Домклик я курирую разработку сервисов бек-офиса для ипотечного кредитования Сбербанка.

В последнее время во всевозможных докладах и подкастах я довольно часто стал встречать термин «Green Code». Покопавшись в интернете и изучив эту тему, я понял, что этим термином описывают комплекс приёмов в разработке и проектировании приложений, позволяющих сократить энергопотребление оборудования, на котором этот код выполняется.

Более-менее этим вопросом обычно озадачиваются разработчики мобильных приложений, в основном потому, что устройство, на котором будет выполняться их код, имеет ограниченную емкость батареи.

Тема стала достаточно «хайповой», и я решил прикинуть, как именно принципы «зеленого» могут быть отражены в WEB-разработке.

Основные принципы написания «зеленого кода»

Прочитав достаточно много докладов и статей на эту тему, я бы выделил следующие аспекты разработки приложений, которые влияют на энергопотребление:

1) Упрощение и оптимизация алгоритмов

Как уже было сказано выше, выполнение кода должно приводить к минимальному потреблению энергии. Оптимизированный код будет выполняться быстрее и, соответственно, потребует меньше затрат на его обработку и охлаждение оборудования.

Давайте попробуем посчитать разницу в энергозатратах на исполнение конкретной операции в коде — классической сортировке списка. Я специально буду утрировать ситуацию в приведенном примере, чтобы контрастнее показать разницу.

Возьмём сортировку методом пузырька. Наверное, это один из самых неоптимальных способов. Очень нам подходит. Рассчитаем сортировку списка и посмотрим, как она отразилась на энергозатратах MacBook. Для начала смоделируем массив данных и саму логику сортировки пузырьком:

Для замера влияния исполнения кода на энергозатраты я использовал систему мониторинга iStat Menus 6 (https://bjango.com/mac/istatmenus/). Подключил MacBook к сети, закрыл все сторонние приложения, выждал определенное время для зарядки батареи, и запустил сортировку:

График энергопотребления при выполнении сортировки пузырьком:

Виден ярко выраженный скачок потребления мощности длительностью в 305 секунд. Он вызван исполнением нашего неоптимального запроса. Дополнительно потраченная энергия за 5 минут (305 секунд):

Теперь допустим, что этот код случайно попал на промышленный продуктовый сервер (примем как допущение, что дополнительные энергозатраты на сервере будут такими же, как на моем MacBook, и зависимость прямо пропорциональная) и стал выполняться с частотой 1 раз в 10 секунд. Тогда в год мы получим дополнительные энергозатраты:

Предположим, что ЦОД, в котором размещается сервер, получает энергоснабжение от котельной, в качестве топлива в которой используется березовая древесина. При сгорании 1 м 3 березовой древесины выделяется 1900 кВт*ч/м 3 энергии. Разумеется, КПД котельной не 100 %, и если принять его за 75 %, то получим:

Если принять дерево за правильный цилиндр, объем которого равен

где R — радиус ствола дерева, примем его за 0,12 метра (среднее значение),
H — высота ствола дерева, примем ее за 3 метра (среднее значение).

V = 3,14 × 0,0144 × 3 = 0,14 м 3

График энергопотребления при выполнении стандартной сортировки в Python:

Применяя ту же логику расчета (длительность пика была 10 сек), получаем:

P = (W2 – W1) × 10 сек = (3,51 [мощность при выполнении скрипта] – 2,9 [мощность в состоянии покоя]) × 10 сек = 6,1 Дж = 0,0000016 кВт*ч

В год получим (при условии выполнения операции 1 раз в 10 секунд)

365 дней × 24 часа × 3600 с/10 × 0,0000016 кВт*ч = 5,05 кВт*ч

5,05 / 1900 / 0,75 × 7,14 = 0,025 бревна березы.

Конечно, в этом примере много допущений, да и сортировку пузырьком делают достаточно редко. Но полученные числа показались мне интересными

2) Использовать событийную модель (event driven model) работы приложения там, где только можно

Дело в том, что большинство процессоров поддерживают несколько «состояний» энергопотребления. В том случае, если ядро не занято какими-то вычислениями, операционная система переводит его в состояние «сна», при котором процессор потребляет гораздо меньше энергии.

Спектр состояний (оптимизация по энергопотреблению):

Подробнее об этом можно прочитать тут.

Довольно часто бывает ситуация, когда какая-то логика приложения должна выполниться при возникновении определенного события. И чтобы узнать, что это событие произошло, заинтересованный в получении этой информации сервис зачастую периодически опрашивает сервис, хранящий факт выполнения этого события. По таймеру. Причем подавляющая часть запросов получает отрицательный ответ, то есть 99 % запросов, по сути, не нужны.

Правильно было бы транслировать соответствующее событие в очередь, и считывать факт его возникновения всем заинтересованным сервисам.

Спектр состояний (оптимизация по энергопотреблению):

Другой пример — взаимодействие фронтенд- и бекенд-компонентов приложения. Если фронту надо поменять свое состояние в зависимости от данных в базе, иногда на бекенд периодически шлют запросы, создавая ненужную дополнительную нагрузку. Хотя можно проинформировать фронт об изменении состояния необходимых данных через сокет–сервер.

Хотя с сокетами тоже можно ошибиться, вот пример «плохого» кода:

Видно, что даже если данные в сокет не поступили, всё равно каждые 1000 секунд код будет выполняться, тратя драгоценную энергию.

То же самое можно написать чуть по-другому, и энергии будет тратиться меньше:

3) UI/UX: Интерфейс пользователя не должен показывать «лишние» данные

Если данные всё же используются, но редко, то лучше их не отображать по умолчанию, а показывать только по кнопке «Показать детальную информацию».

Простой пример, иллюстрирующий этот принцип: отображение списков объектов данных (заявок, пользователей, торговых точек, складов, офисов) при условии, что сценарий использования формы всё равно предполагает поиск нужного объекта.

Пример плохого интерфейса:

На странице отображается огромный список задач (разбитый на «страницы»), однако пользователь всё равно будет искать определенного клиента (по определенной логике у него в голове) в поисковой строке сверху. Зачем тратить ресурсы на получение списка задач?

Тот же самый сценарий, реализованный по-другому:

Пример «зеленого» интерфейса:

Логика выбора клиента перенесена в систему, по умолчанию не запрашивается лишних данных «по привычке». Этому варианту, помимо экологов, и кибербезопасность будет люто аплодировать.

4) Рефакторинг

Рефакторинг полезен почти всегда. Но в этом контексте он нужен для одной простой цели: выкинуть ненужный (мусорный) код или упростить существующий, чтобы снизить энергопотребление.

Многие приложения, развивающиеся более трёх лет, накапливают в себе сотни строк неиспользуемого или непрогнозируемо работающего кода, оставшегося от ранее реализованных (и уже, возможно, выпиленных) функций. Иногда этот код даже исполняется, но результат его работы не востребован.

Периодический аудит и рефакторинг снизят количество такого кода, хотя, вероятно, избавиться от него до конца не получится.

К примеру, регулярно рефакторя один из наших сервисов (в рамках технической квоты рабочего времени), мы обнаружили вот такое:

Всё это можно убрать без потери функциональности.

5) Использовать низкоуровневые языки программирования для высоконагруженных приложений

Очевидно, что в большинстве случаев приложения, написанные на низкоуровневых языках, более энергоэффективны. Нагруженный сервис на Python (если он выполняет простую операцию) имеет смысл переписать на C/C+. Будет быстрее и «зеленее».

Правда, часто у нас нет нужных знаний для написания логики на таких языках.

6) Группировать I/O-операции

Системы хранения, как и процессоры, также имеют различные состояния энергопотребления.
В режиме «сна» потребляется гораздо меньше энергии, чем в рабочем «прогретом» состоянии. Особенно это характерно для систем хранения/жестких дисков.

Если в работе приложения можно группировать данные, записываемые на диск, и обращаться к диску не постоянно, а в определенные периоды времени, то это будет энергоэффективнее, поскольку в период «простоя» операционная система отправит диск в «спячку».

7) Использование менее энергоемких систем хранения для логов

Хорошей практикой будет использовать «горячее» и «холодное» хранение. Например, логи за последнюю неделю имеет смысл хранить в индексированном виде «горячего» приготовления, поскольку вероятность обращения к ним будет достаточно высока. Логи за более длительный период можно хранить в более дешевых и менее энергозатратных системах хранения.

А как в промышленном масштабе?

Выше мы рассмотрели основные приемы работы с кодом для обеспечения его энергоэффективности. Но даже соблюдение большинства этих правил даст весьма скромную экономию, которую сложно будет визуализировать. Конечно, если в проде не сортировать списки методом пузырька

Гораздо больший эффект даст целенаправленная разработка функциональности по внедрению электронного документооборота.

Одним из направлений деятельности команд Домклик является оптимизация и упрощение процесса получения ипотеки. И в этом ипотечном процессе на финальной стадии готовится достаточно много документов на бумаге. Причем в нескольких экземплярах. Один экземпляр для продавца, один для покупателя, один для архива банка.

Мне приятно осознавать, что Домклик тратит много усилий для изничтожения этой порочной практики и перевода всего документооборота в электронный формат. В этом году значительная часть ипотечных сделок была уже полностью оцифрована (печаталась только одна бумага: заявление на выпуск УКЭП, усиленной криптографической электронной подписи). Все остальные документы подписывались уже этим УКЭП и бумага на них не тратилось.

Благодаря этой инициативе было сэкономлено уже более 67 491 108 листов бумаги. В березках это примерно 23 000 деревьев!

Источник

Цифровой код здоровья. Где и в каком виде уже используется

В конце ноября 2020 года китайский лидер Си Цзиньпин предложил создать международный код здоровья. По мнению инициатора, внедрение такого механизма могло бы решить проблему запрета на перемещения людей в условиях пандемии коронавируса. Предложение Си Цзиньпина вызвало бурную реакцию в социальных сетях. Попробуем разобраться, что такое код здоровья и где он уже применяется в мире? Может ли помочь восстановлению туризма после пандемии? И животрепещущее – примут ли систему международных кодов?

📲 Где сегодня используется код здоровья

В Китае коды здоровья приобрели повсеместное распространение с весны 2020 года. Каждый китайский город создал свою систему в социальных сетях, а жители для получения кода обязаны зарегистрироваться в ней и указать персональные данные, включая номер удостоверения личности.

Код здоровья – это QR-код, который выдается гражданам после того, как они ответят ряд вопросов:

За недостоверную информацию граждане могут понести уголовную ответственность, поэтому отвечают честно.

Зеленый – значит, здоров?

На основании предоставленных сведений лицо получает красный, желтый или зеленый код здоровья:

Без кода здоровья не пустят в супермаркет, жилой комплекс или автобус, человек не сможет посетить музей или поужинать в ресторане. На входе в любые учреждения дежурят охранники, проверяющие коды здоровья. Даже если у пользователя есть зеленый код, но телефон сядет в неподходящий момент и показать код не получится, в общественные места вход будет закрыт.

При получении кода здоровья в Китае не проверяются результаты теста на коронавирус или анализа на антитела. При выдаче анализируется только наличие контактов с заболевшими коронавирусом, а также посещение эпидемиологически неблагоприятных провинций. То есть гарантий того, что человек с зеленым кодом не болеет коронавирусом, нет. В свою очередь, наличие желтого кода говорит о том, что человек представляет потенциальную угрозу из-за своих контактов и поездок, но сам он может не болеть коронавирусом.

Но при наличии зеленого кода человек не должен находиться в изоляции или на карантине. Он может посещать общественные места.

Вправе ли иностранцы получить код здоровья, и будет ли он действовать в других странах

Иностранцы, которые постоянно проживают в Китае, обязаны получить код здоровья. Но для иностранных граждан из других стран такой код не имеет смысла. Он не признается другими странам в качестве гарантии здоровья и не позволяет добиться снятия ограничений на поездки.

Более того, даже при выезде в другую провинцию в Китае нужно получать новый код.

🛩 Международные QR-коды. Влияние на туризм

По предложению Си Цзиньпина, которое он озвучил на ведущем форуме международного сотрудничества по наиболее важным аспектам международной экономической и финансовой повестки дня (G20), предполагается создание признаваемых всеми странами QR-кодов, которые будут выдаваться на основании тестов на коронавирус.

Введение международных кодов призвано помочь восстановлению туризма после пандемии и производственных цепочек – чтобы не возникало перебоев с поставками запчастей, как сейчас, на момент написания статьи – декабрь 2020 года. В случае внедрения данных кодов сведения будут загружаться в единую систему.

Но кто будет отвечать за разработку данной системы, как будут признаваться коды другими странами, и как будет обеспечиваться защита персональной информации, не до конца понятно. Пока высказанная инициатива имеет статус предложения и никак не тестируется.

Аналоги в мире

Весной в ЕС активно обсуждался вопрос о введении паспортов здоровья в Германии, Италии и Греции. Предполагалось снимать некоторые ограничения в плане передвижения после того, как человек переболеет коронавирусом. Но потом оказалось, что коронавирус не дает стойкого иммунитета, и многие заболели повторно, поэтому от идеи паспортов на этом основании отказались.

В Европе и Америке тестируется свой вариант паспортов здоровья CommonPass. Это пропуск для пассажиров, позволяющий им передвигаться по миру, не соблюдая карантин в 14 дней. Подобные паспорта уже действуют на рейсах Великобритании.

Паспорта здоровья выдаются на основании тестов на коронавирус, которые были сданы в сертифицированных лабораториях. Полномасштабное внедрение запланировано на 2021 год.

В России

Похожие технологии уже применяются и в России. Так, в Москве владельцам общественных мест рекомендовали внедрять QR-коды и SMS-оповещения для посетителей. Перед этим обязательные коды в ноябре 2020 года ввели в ночных клубах, а также правительственных зданиях, префектурах и управах.

Система уже тестируется в спортивных школах и на спортивных объектах. В ближайшее время коды планируется внедрить на предприятиях общественного питания, в сфере услуг и торговли.

В России коды здоровья работают так:

То есть предъявлять код на входе в общественные места нет необходимости, если только вход не контролирует представитель организации.

💫 Проблемные и положительные моменты международных цифровых кодов

Предложение о внедрении международных цифровых кодов вызвало противоречивую реакцию в мировом сообществе. Часть людей увидела в ней способ решения проблемы международного туризма и восстановления мировой торговли. Другие посчитали коды здоровья первым шагом к «цифровому рабству» и покушением на личные свободы и права.

В качестве положительных моментов от возможного внедрения кодов здоровья можно отметить то, что в Китае данная система сыграла немаловажную роль в решении проблемы с заболеваемостью коронавирусом: в то время как в мире началась вторая волна пандемии, в Китае ситуация остается более менее стабильной. Число случаев заражения за время пандемии не превысило 90 тысяч человек, а число смертей за последние месяцы не менялось. Система кодов здоровья позволила не допустить новые вспышки заболеваемости при локальных случаях заражения. Например, в июне, когда на крупнейшем оптовом рынке Пекина были выявлены случаи заболевания коронавирусом, система позволила выявить не только всех заболевших сотрудников, но и покупателей. Им пришлось соблюдать некоторое время самоизоляцию, но распространение болезни удалось сдержать.

Среди проблемных точек внедрения международных цифровых кодов можно отметить следующие:

С учетом того, сколько разногласий сегодня имеется между странами, и как остро стоит вопрос доверия, можно полагать, что систему международных кодов вряд ли примут.

❓ Часто задаваемые вопросы

При получении кода здоровья не нужны результаты анализа на коронавирус, при получении паспорта здоровья или иммунного паспорта – нужны.

В России его применяют только в Москве в ночных клубах и правительственных учреждениях. В Китае он обязателен на всей территории страны.

Источник

Таблица цветовых кодов RGB

Палитра цветов RGB

Таблица цветовых кодов RGB

Наведите курсор на цвет, чтобы получить шестнадцатеричный и десятичный цветовые коды ниже:

Цветовое пространство RGB

Красный, зеленый и синий используют по 8 бит каждый, которые имеют целочисленные значения от 0 до 255. Это дает 256 * 256 * 256 = 16777216 возможных цветов.

RGB ≡ красный, зеленый, синий

Таким образом, каждый пиксель на светодиодном мониторе отображает цвета за счет комбинации красного, зеленого и синего светодиодов (светоизлучающих диодов).

Когда красный пиксель установлен на 0, светодиод выключен. Когда красный пиксель установлен на 255, светодиод будет полностью включен.

Любое значение между ними устанавливает частичное излучение светодиода.

Цветовой формат и расчет RGB

Код RGB имеет формат 24 бита (биты 0..23):

Примеры расчетов

Белый цвет RGB

White RGB code = 255*65536+255*256+255 = #FFFFFF

Синий цвет RGB

Blue RGB code = 0*65536+0*256+255 = #0000FF

Красный цвет RGB

Red RGB code = 255*65536+0*256+0 = #FF0000

Зеленый цвет RGB

Green RGB code = 0*65536+255*256+0 = #00FF00

Серый цвет RGB

Gray RGB code = 128*65536+128*256+128 = #808080

Желтый цвет RGB

Yellow RGB code = 255*65536+255*256+0 = #FFFF00

Источник

В Китае приложение решает, можно ли вам выйти из дома. Хотите так же?

Коронавирус продолжает свое «путешествие» по нашей планете — сейчас с ходу даже сложно назвать страны, где не выявлен ни один случай заражения среди населения (главное, что Гренландия пока держится). Однако эпицентр всего этого безобразия никуда не исчез, им остается Китай, где принимают довольно жесткие меры в борьбе с распространением коронавируса. Одним из способов является система Alipay Health Code. Нет, это не платежная система, которая позволяет получать медицинскую помощь в платных клиниках. Скорее это страшный кошмар Джорджа Оруэлла, ведь с помощью этого инструмента власти ведут над гражданами Китая тотальный контроль.

Люди получают QR-коды в своих телефонах, в то время как волонтеры проверяют их температуру перед тем, как пустить на рынок в Куньмине, в южной китайской провинции Юньнань.

Что такое Alipay Health Code

На самом деле ничего общего со здоровьем эта система не имеет (почти). Это раздел Alipay — мобильного приложения, которое «по чистому совпадению» является самым популярным способом оплаты в Китае и установлено на смартфоне многих китайцев. К системе обязаны подключиться жители уже 200 городов Китая (и их количество только растет). Пользователь скачивает приложение (если еще нет) и предоставляет доступ к личной информации — отправляет свою геолокацию и город проживания, которые загружаются на государственные серверы. Уже звучит не очень, правда? Но это не самое страшное и удивительное.

После того, как пользователь отправил все данные, приложение присваивает ему один из цветовых QR-кодов — зеленый, желтый или красный. Если гражданин получил зеленый код, значит, он может перемещаться без ограничений; при желтом — должен остаться дома на неделю. А в случае получения красного кода гарантирована отправка на карантин на две недели. Очевидно, это сделано для того, чтобы потенциальные переносчики вируса не контактировали со здоровыми людьми, которым присваивается зеленый код.

QR-код внутри приложения Alipay. Зеленый цвет позволяет владельцу свободно путешествовать

Задумка вроде бы неплохая, вот только никому неизвестно, по какому алгоритму пользователю присваивается тот или иной код. Никто (кроме создателей этой системы) не знает, как именно она работает, и почему жители одного и того же дома могут получить желтый и зеленый код сразу. Ни компания, ни китайские чиновники не объяснили подробно, как система классифицирует людей. Это вызвало страх и недоумение среди тех, кому приказано изолировать себя, и они понятия не имеют, почему.

А некоторые китайцы вообще получили красный код, не имея при этом никаких симптомов коронавируса, пишет NYT. Снять с себя такую метку, не пройдя двухнедельный карантин, просто невозможно.

Как Китай следит за больными коронавирусом

Как сообщает издание, в некоторых городах Китая теперь нельзя передвигаться без этого кода. Так, в Ханчжоу, который стал пилотной зоной для Alipay Health Code, нужно постоянно показывать свой код работникам государственных служб — например, при входе в метро или охране в крупном супермаркете.

Кроме того, отсканированные QR-коды отсылаются на сервер, передавая тем самым информацию о перемещении человека. Так система определяет маршрут передвижений граждан. Мало того, она подключена к городским системам наблюдения, бронированию билетов на транспорт и другим электронным сервисам.

Расследование Times показало, что как только пользователь предоставляет программному обеспечению доступ к персональным данным, часть программы, помеченная как «reportInfoAndLocationToPolice», отправляет серверу местоположение человека, его имя и идентификационный кодовый номер. Программное обеспечение не дает понять, подключено ли оно к системе полиции. Но правоохранительные органы были одним из инициаторов развития системы.

Хотя китайские интернет-компании часто обмениваются данными с правительством, процесс редко бывает настолько прямым. В Соединенных Штатах есть что-то похожее — центры по контролю и профилактике заболеваний используют приложения от Amazon и Facebook для отслеживания распространения коронавируса, а затем делятся информацией о пользователях с полицией. Но никто не заставляет граждан устанавливать на свои смартфоны непонятное ПО с неизвестной функциональностью.

Что сейчас происходит в Китае

По всей стране служащие на вокзалах и за пределами жилых домов записывают имена людей, национальные идентификационные номера, контактную информацию и подробные сведения о недавних поездках. В некоторых городах жители теперь должны зарегистрировать свои номера телефонов с помощью приложения, чтобы воспользоваться общественным транспортом. Создатели Alipay Health Code говорят, что система использует большие объемы данных, чтобы автоматически делать выводы о том, подвержен ли кто-либо риску заражения. Звучит умно и красиво, но… непонятно.

И от этого вряд ли станет легче 25-летней Ванессе Вонг, которая работает в Ханчжоу, но на несколько недель застряла в своем родном городе в провинции Хубэй. У нее нет симптомов коронавируса. Но она получила красный QR-код, а ее работодатель и администрация жилого комплекса Ханчжоу требуют, чтобы у людей был зеленый код, чтобы они получили разрешение на возвращение.

Как китайцы относятся к Alipay Health Code

Чиновники Ханчжоу признали беспокойство, вызванное системой. На недавней пресс-конференции они призвали граждан сообщать властям о глюках и неточностях. Но кому сейчас от этого легче? Тысячам граждан, которые получили красный код по ошибке? Вряд ли. Поделитесь мнениями об этой системе в нашем Telegram-чате.

Инструкция по использованию Alipay Health Code на входе в метро Ханчжоу. QR-код на знаке можно отсканировать, чтобы настроить программное обеспечение.

Проблема в том, что правительство по сути получает еще один инструмент для слежения за людьми, причем настолько «сырой», что проект первокурсника по программированию окажется более целостным. Одна из жительниц Китая рассказала, что ее код был красным на один день, хотя симптомов у нее не было, а потом по необъяснимым причинам изменился на зеленый. Вызов поддержки по горячей линии не дал никаких ответов.

И все же она одобряет эта систему.

Зеленый код — путешествуй свободно. Красный или желтый — сообщи немедленно.

Если бы нам пришлось использовать эту систему бесконечно, это было бы сумасшествием — большая головная боль, — заявила она. — Но во время эпидемии это имеет смысл.

И пока многие китайцы будут так относиться к своей приватности, системы вроде Alipay Health Code будут развиваться.

У Alipay уже есть все наши данные. Так чего же мы боимся?

Интересно, что бы сказала эта жительница Китая, если бы у нее не пропал красный код, а остался бы на две недели.

Источник