java分组算法
名称 Java语言编码规范(Java Code Conventions)
简介 本文档讲述了Java语言的编码规范，较之陈世忠先生《c++编码规范》的浩繁详尽，此文当属短小精悍了。而其中所列之各项条款，从编码风格，到注意事项，不单只Java，对于其他语言，也都很有借鉴意义。因为简短，所以易记，大家不妨将此作为handbook，常备案头，逐一对验。
1 介绍
1.1 为什么要有编码规范
1.2 版权声明
2 文件名
2.1 文件后缀
2.2 常用文件名
3 文件组织
3.1 Java源文件
3.1.1 开头注释
3.1.2 包和引入语句
3.1.3 类和接口声明
4 缩进排版
4.1 行长度
4.2 换行
5 注释
5.1 实现注释的格式
5.1.1 块注释
5.1.2 单行注释
5.1.3 尾端注释
5.1.4 行末注释
5.2 文挡注释
6 声明
6.1 每行声明变量的数量
6.2 初始化
6.3 布局
6.4 类和接口的声明
7 语句
7.1 简单语句
7.2 复合语句
7.3 返回语句
7.4 if，if-else，if else-if else语句
7.5 for语句
7.6 while语句
7.7 do-while语句
7.8 switch语句
7.9 try-catch语句
8 空白
8.1 空行
8.2 空格
9 命名规范
10 编程惯例
10.1 提供对实例以及类变量的访问控制
10.2 引用类变量和类方法
10.3 常量
10.4 变量赋值
10.5 其它惯例
10.5.1 圆括号
10.5.2 返回值
10.5.3 条件运算符"?"前的表达式"?"前的表达式
10.5.4 特殊注释
11 代码范例
11.1 Java源文件范例
1 介绍(Introction)
1.1 为什么要有编码规范(Why Have Code Conventions)
编码规范对于程序员而言尤为重要，有以下几个原因：
- 一个软件的生命周期中，80%的花费在于维护
- 几乎没有任何一个软件，在其整个生命周期中，均由最初的开发人员来维护
- 编码规范可以改善软件的可读性，可以让程序员尽快而彻底地理解新的代码
- 如果你将源码作为产品发布，就需要确任它是否被很好的打包并且清晰无误，一如你已构建的其它任何产品
为了执行规范，每个软件开发人员必须一致遵守编码规范。每个人。
1.2 版权声明(Acknowledgments)
本文档反映的是Sun MicroSystems公司，Java语言规范中的编码标准部分。主要贡献者包括：Peter King，Patrick Naughton，Mike DeMoney，Jonni Kanerva，Kathy Walrath以及Scott Hommel。
本文档现由Scott Hommel维护，有关评论意见请发至[email protected]
2 文件名(File Names)
这部分列出了常用的文件名及其后缀。
2.1 文件后缀(File Suffixes)
Java程序使用下列文件后缀：
文件类别 文件后缀
Java源文件 .java
Java字节码文件 .class
2.2 常用文件名(Common File Names)
常用的文件名包括：
文件名 用途
GNUmakefile makefiles的首选文件名。我们采用gnumake来创建（build）软件。
README 概述特定目录下所含内容的文件的首选文件名
3 文件组织(File Organization)
一个文件由被空行分割而成的段落以及标识每个段落的可选注释共同组成。超过2000行的程序难以阅读，应该尽量避免。"Java源文件范例"提供了一个布局合理的Java程序范例。
3.1 Java源文件(Java Source Files)
每个Java源文件都包含一个单一的公共类或接口。若私有类和接口与一个公共类相关联，可以将它们和公共类放入同一个源文件。公共类必须是这个文件中的第一个类或接口。
Java源文件还遵循以下规则：
- 开头注释（参见"开头注释"）
- 包和引入语句（参见"包和引入语句"）
- 类和接口声明（参见"类和接口声明"）
3.1.1 开头注释(Beginning Comments)
所有的源文件都应该在开头有一个C语言风格的注释，其中列出类名、版本信息、日期和版权声明：
/*
* Classname
*
* Version information
*
* Date
*
* Copyright notice
*/
3.1.2 包和引入语句(Package and Import Statements)
在多数Java源文件中，第一个非注释行是包语句。在它之后可以跟引入语句。例如：
package java.awt;
import java.awt.peer.CanvasPeer;
3.1.3 类和接口声明(Class and Interface Declarations)
下表描述了类和接口声明的各个部分以及它们出现的先后次序。参见"Java源文件范例"中一个包含注释的例子。
类/接口声明的各部分 注解
1 类/接口文档注释(/**……*/) 该注释中所需包含的信息，参见"文档注释"
2 类或接口的声明
3 类/接口实现的注释(/*……*/)如果有必要的话 该注释应包含任何有关整个类或接口的信息，而这些信息又不适合作为类/接口文档注释。
4 类的(静态)变量 首先是类的公共变量，随后是保护变量，再后是包一级别的变量(没有访问修饰符，access modifier)，最后是私有变量。
5 实例变量 首先是公共级别的，随后是保护级别的，再后是包一级别的(没有访问修饰符)，最后是私有级别的。
6 构造器
7 方法 这些方法应该按功能，而非作用域或访问权限，分组。例如，一个私有的类方法可以置于两个公有的实例方法之间。其目的是为了更便于阅读和理解代码。
4 缩进排版(Indentation)
4个空格常被作为缩进排版的一个单位。缩进的确切解释并未详细指定(空格 vs. 制表符)。一个制表符等于8个空格(而非4个)。
4.1 行长度(Line Length)
尽量避免一行的长度超过80个字符，因为很多终端和工具不能很好处理之。
注意：用于文档中的例子应该使用更短的行长，长度一般不超过70个字符。
4.2 换行(Wrapping Lines)
当一个表达式无法容纳在一行内时，可以依据如下一般规则断开之：
- 在一个逗号后面断开
- 在一个操作符前面断开
- 宁可选择较高级别(higher-level)的断开，而非较低级别(lower-level)的断开
- 新的一行应该与上一行同一级别表达式的开头处对齐
- 如果以上规则导致你的代码混乱或者使你的代码都堆挤在右边，那就代之以缩进8个空格。
以下是断开方法调用的一些例子：
someMethod(longExpression1, longExpression2, longExpression3,
longExpression4, longExpression5);
var = someMethod1(longExpression1,
someMethod2(longExpression2,
longExpression3));
以下是两个断开算术表达式的例子。前者更好，因为断开处位于括号表达式的外边，这是个较高级别的断开。
longName1 = longName2 * (longName3 + longName4 - longName5)
+ 4 * longname6; //PREFFER
longName1 = longName2 * (longName3 + longName4
- longName5) + 4 * longname6; //AVOID
以下是两个缩进方法声明的例子。前者是常规情形。后者若使用常规的缩进方式将会使第二行和第三行移得很靠右，所以代之以缩进8个空格
//CONVENTIONAL INDENTATION
someMethod(int anArg, Object anotherArg, String yetAnotherArg,
Object andStillAnother) {
...
}
//INDENT 8 SPACES TO AVOID VERY DEEP INDENTS
private static synchronized horkingLongMethodName(int anArg,
Object anotherArg, String yetAnotherArg,
Object andStillAnother) {
...
}
if语句的换行通常使用8个空格的规则，因为常规缩进(4个空格)会使语句体看起来比较费劲。比如：
//DON’T USE THIS INDENTATION
if ((condition1 && condition2)
|| (condition3 && condition4)
||!(condition5 && condition6)) { //BAD WRAPS
doSomethingAboutIt(); //MAKE THIS LINE EASY TO MISS
}
//USE THIS INDENTATION INSTEAD
if ((condition1 && condition2)
|| (condition3 && condition4)
||!(condition5 && condition6)) {
doSomethingAboutIt();
}
//OR USE THIS
if ((condition1 && condition2) || (condition3 && condition4)
||!(condition5 && condition6)) {
doSomethingAboutIt();
}
这里有三种可行的方法用于处理三元运算表达式：
alpha = (aLongBooleanExpression) ? beta : gamma;
alpha = (aLongBooleanExpression) ? beta
: gamma;
alpha = (aLongBooleanExpression)
? beta
: gamma;
5 注释(Comments)
Java程序有两类注释：实现注释(implementation comments)和文档注释(document comments)。实现注释是那些在C++中见过的，使用/*...*/和//界定的注释。文档注释(被称为"doc comments")是Java独有的，并由/**...*/界定。文档注释可以通过javadoc工具转换成HTML文件。
实现注释用以注释代码或者实现细节。文档注释从实现自由(implementation-free)的角度描述代码的规范。它可以被那些手头没有源码的开发人员读懂。
注释应被用来给出代码的总括，并提供代码自身没有提供的附加信息。注释应该仅包含与阅读和理解程序有关的信息。例如，相应的包如何被建立或位于哪个目录下之类的信息不应包括在注释中。
在注释里，对设计决策中重要的或者不是显而易见的地方进行说明是可以的，但应避免提供代码中己清晰表达出来的重复信息。多余的的注释很容易过时。通常应避免那些代码更新就可能过时的注释。
注意：频繁的注释有时反映出代码的低质量。当你觉得被迫要加注释的时候，考虑一下重写代码使其更清晰。
注释不应写在用星号或其他字符画出来的大框里。注释不应包括诸如制表符和回退符之类的特殊字符。
5.1 实现注释的格式(Implementation Comment Formats)
程序可以有4种实现注释的风格：块(block)、单行(single-line)、尾端(trailing)和行末(end-of-line)。
5.1.1 块注释(Block Comments)
块注释通常用于提供对文件，方法，数据结构和算法的描述。块注释被置于每个文件的开始处以及每个方法之前。它们也可以被用于其他地方，比如方法内部。在功能和方法内部的块注释应该和它们所描述的代码具有一样的缩进格式。
块注释之首应该有一个空行，用于把块注释和代码分割开来，比如：
/*
* Here is a block comment.
*/
块注释可以以/*-开头，这样indent(1)就可以将之识别为一个代码块的开始，而不会重排它。
/*-
* Here is a block comment with some very special
* formatting that I want indent(1) to ignore.
*
* one
* two
* three
*/
注意：如果你不使用indent(1)，就不必在代码中使用/*-，或为他人可能对你的代码运行indent(1)作让步。
参见"文档注释"
5.1.2 单行注释(Single-Line Comments)
短注释可以显示在一行内，并与其后的代码具有一样的缩进层级。如果一个注释不能在一行内写完，就该采用块注释(参见"块注释")。单行注释之前应该有一个空行。以下是一个Java代码中单行注释的例子：
if (condition) {
/* Handle the condition. */
...
}
5.1.3 尾端注释(Trailing Comments)
极短的注释可以与它们所要描述的代码位于同一行，但是应该有足够的空白来分开代码和注释。若有多个短注释出现于大段代码中，它们应该具有相同的缩进。
以下是一个Java代码中尾端注释的例子：
if (a == 2) {
return TRUE; /* special case */
} else {
return isPrime(a); /* works only for odd a */
}
5.1.4 行末注释(End-Of-Line Comments)
注释界定符"//"，可以注释掉整行或者一行中的一部分。它一般不用于连续多行的注释文本；然而，它可以用来注释掉连续多行的代码段。以下是所有三种风格的例子：
if (foo > 1) {
// Do a double-flip.
...
}
else {
return false; // Explain why here.
}
//if (bar > 1) {
//
// // Do a triple-flip.
// ...
//}
//else {
// return false;
//}
5.2 文档注释(Documentation Comments)
注意：此处描述的注释格式之范例，参见"Java源文件范例"
若想了解更多，参见"How to Write Doc Comments for Javadoc"，其中包含了有关文档注释标记的信息(@return, @param, @see)：
http://java.sun.com/javadoc/writingdoccomments/index.html
若想了解更多有关文档注释和javadoc的详细资料，参见javadoc的主页：
http://java.sun.com/javadoc/index.html
文档注释描述Java的类、接口、构造器，方法，以及字段(field)。每个文档注释都会被置于注释定界符/**...*/之中，一个注释对应一个类、接口或成员。该注释应位于声明之前：
/**
* The Example class provides ...
*/
public class Example { ...
注意顶层(top-level)的类和接口是不缩进的，而其成员是缩进的。描述类和接口的文档注释的第一行(/**)不需缩进；随后的文档注释每行都缩进1格(使星号纵向对齐)。成员，包括构造函数在内，其文档注释的第一行缩进4格，随后每行都缩进5格。
若你想给出有关类、接口、变量或方法的信息，而这些信息又不适合写在文档中，则可使用实现块注释(见5.1.1)或紧跟在声明后面的单行注释(见5.1.2)。例如，有关一个类实现的细节，应放入紧跟在类声明后面的实现块注释中，而不是放在文档注释中。
文档注释不能放在一个方法或构造器的定义块中，因为Java会将位于文档注释之后的第一个声明与其相关联。
6 声明(Declarations)
6.1 每行声明变量的数量(Number Per Line)
推荐一行一个声明，因为这样以利于写注释。亦即，
int level; // indentation level
int size; // size of table
要优于，
int level, size;
不要将不同类型变量的声明放在同一行，例如：
int foo, fooarray[]; //WRONG!
注意：上面的例子中，在类型和标识符之间放了一个空格，另一种被允许的替代方式是使用制表符：
int level; // indentation level
int size; // size of table
Object currentEntry; // currently selected table entry
6.2 初始化(Initialization)
尽量在声明局部变量的同时初始化。唯一不这么做的理由是变量的初始值依赖于某些先前发生的计算。
6.3 布局(Placement)
只在代码块的开始处声明变量。（一个块是指任何被包含在大括号"{"和"}"中间的代码。）不要在首次用到该变量时才声明之。这会把注意力不集中的程序员搞糊涂，同时会妨碍代码在该作用域内的可移植性。
void myMethod() {
int int1 = 0; // beginning of method block
if (condition) {
int int2 = 0; // beginning of "if" block
...
}
}
该规则的一个例外是for循环的索引变量
for (int i = 0; i < maxLoops; i++) { ... }
避免声明的局部变量覆盖上一级声明的变量。例如，不要在内部代码块中声明相同的变量名：
int count;
...
myMethod() {
if (condition) {
int count = 0; // AVOID!
...
}
...
}
6.4 类和接口的声明(Class and Interface Declarations)
当编写类和接口是，应该遵守以下格式规则：
- 在方法名与其参数列表之前的左括号"("间不要有空格
- 左大括号"{"位于声明语句同行的末尾
- 右大括号"}"另起一行，与相应的声明语句对齐，除非是一个空语句，"}"应紧跟在"{"之后
class Sample extends Object {
int ivar1;
int ivar2;
Sample(int i, int j) {
ivar1 = i;
ivar2 = j;
}
int emptyMethod() {}
...
}
- 方法与方法之间以空行分隔
7 语句(Statements)
7.1 简单语句(Simple Statements)
每行至多包含一条语句，例如：
argv++; // Correct
argc--; // Correct
argv++; argc--; // AVOID!
7.2 复合语句(Compound Statements)
复合语句是包含在大括号中的语句序列，形如"{ 语句 }"。例如下面各段。
- 被括其中的语句应该较之复合语句缩进一个层次
- 左大括号"{"应位于复合语句起始行的行尾；右大括号"}"应另起一行并与复合语句首行对齐。
- 大括号可以被用于所有语句，包括单个语句，只要这些语句是诸如if-else或for控制结构的一部分。这样便于添加语句而无需担心由于忘了加括号而引入bug。
7.3 返回语句(return Statements)
一个带返回值的return语句不使用小括号"()"，除非它们以某种方式使返回值更为显见。例如：
return;
return myDisk.size();
return (size ? size : defaultSize);
7.4 if，if-else，if else-if else语句(if, if-else, if else-if else Statements)
if-else语句应该具有如下格式：
if (condition) {
statements;
}
if (condition) {
statements;
} else {
statements;
}
if (condition) {
statements;
} else if (condition) {
statements;
} else{
statements;
}
注意：if语句总是用"{"和"}"括起来，避免使用如下容易引起错误的格式：
if (condition) //AVOID! THIS OMITS THE BRACES {}!
statement;
7.5 for语句(for Statements)
一个for语句应该具有如下格式：
for (initialization; condition; update) {
statements;
}
一个空的for语句(所有工作都在初始化，条件判断，更新子句中完成）应该具有如下格式：
for (initialization; condition; update);
当在for语句的初始化或更新子句中使用逗号时，避免因使用三个以上变量，而导致复杂度提高。若需要，可以在for循环之前(为初始化子句)或for循环末尾(为更新子句)使用单独的语句。
7.6 while语句(while Statements)
一个while语句应该具有如下格式
while (condition) {
statements;
}
一个空的while语句应该具有如下格式：
while (condition);
7.7 do-while语句(do-while Statements)
一个do-while语句应该具有如下格式：
do {
statements;
} while (condition);
7.8 switch语句(switch Statements)
一个switch语句应该具有如下格式：
switch (condition) {
case ABC:
statements;
/* falls through */
case DEF:
statements;
break;
case XYZ:
statements;
break;
default:
statements;
break;
}
每当一个case顺着往下执行时(因为没有break语句)，通常应在break语句的位置添加注释。上面的示例代码中就包含注释/* falls through */。
7.9 try-catch语句(try-catch Statements)
一个try-catch语句应该具有如下格式：
try {
statements;
} catch (ExceptionClass e) {
statements;
}
一个try-catch语句后面也可能跟着一个finally语句，不论try代码块是否顺利执行完，它都会被执行。
try {
statements;
} catch (ExceptionClass e) {
statements;
} finally {
statements;
}
8 空白(White Space)
8.1 空行(Blank Lines)
空行将逻辑相关的代码段分隔开，以提高可读性。
下列情况应该总是使用两个空行：
- 一个源文件的两个片段(section)之间
- 类声明和接口声明之间
下列情况应该总是使用一个空行：
- 两个方法之间
- 方法内的局部变量和方法的第一条语句之间
- 块注释（参见"5.1.1"）或单行注释（参见"5.1.2"）之前
- 一个方法内的两个逻辑段之间，用以提高可读性
8.2 空格(Blank Spaces)
下列情况应该使用空格：
- 一个紧跟着括号的关键字应该被空格分开，例如：
while (true) {
...
}
注意：空格不应该置于方法名与其左括号之间。这将有助于区分关键字和方法调用。
- 空白应该位于参数列表中逗号的后面
- 所有的二元运算符，除了"."，应该使用空格将之与操作数分开。一元操作符和操作数之间不因该加空格，比如：负号("-")、自增("++")和自减("--")。例如：
a += c + d;
a = (a + b) / (c * d);
while (d++ = s++) {
n++;
}
printSize("size is " + foo + "\n");
- for语句中的表达式应该被空格分开，例如：
for (expr1; expr2; expr3)
- 强制转型后应该跟一个空格，例如：
myMethod((byte) aNum, (Object) x);
myMethod((int) (cp + 5), ((int) (i + 3)) + 1);
9 命名规范(Naming Conventions)
命名规范使程序更易读，从而更易于理解。它们也可以提供一些有关标识符功能的信息，以助于理解代码，例如，不论它是一个常量，包，还是类。
标识符类型 命名规则 例子
包(Packages) 一个唯一包名的前缀总是全部小写的ASCII字母并且是一个顶级域名，通常是com，e，gov，mil，net，org，或1981年ISO 3166标准所指定的标识国家的英文双字符代码。包名的后续部分根据不同机构各自内部的命名规范而不尽相同。这类命名规范可能以特定目录名的组成来区分部门(department)，项目(project)，机器(machine)，或注册名(login names)。 com.sun.eng
com.apple.quicktime.v2
e.cmu.cs.bovik.cheese
类(Classes) 命名规则：类名是个一名词，采用大小写混合的方式，每个单词的首字母大写。尽量使你的类名简洁而富于描述。使用完整单词，避免缩写词(除非该缩写词被更广泛使用，像URL，HTML) class Raster;
class ImageSprite;
接口(Interfaces) 命名规则：大小写规则与类名相似 interface RasterDelegate;
interface Storing;
方法(Methods) 方法名是一个动词，采用大小写混合的方式，第一个单词的首字母小写，其后单词的首字母大写。 run();
runFast();
getBackground();
变量(Variables) 除了变量名外，所有实例，包括类，类常量，均采用大小写混合的方式，第一个单词的首字母小写，其后单词的首字母大写。变量名不应以下划线或美元符号开头，尽管这在语法上是允许的。
变量名应简短且富于描述。变量名的选用应该易于记忆，即，能够指出其用途。尽量避免单个字符的变量名，除非是一次性的临时变量。临时变量通常被取名为i，j，k，m和n，它们一般用于整型；c，d，e，它们一般用于字符型。 char c;
int i;
float myWidth;
实例变量(Instance Variables) 大小写规则和变量名相似，除了前面需要一个下划线 int _employeeId;
String _name;
Customer _customer;
常量(Constants) 类常量和ANSI常量的声明，应该全部大写，单词间用下划线隔开。(尽量避免ANSI常量，容易引起错误) static final int MIN_WIDTH = 4;
static final int MAX_WIDTH = 999;
static final int GET_THE_CPU = 1;
10 编程惯例(Programming Practices)
10.1 提供对实例以及类变量的访问控制(Providing Access to Instance and Class Variables)
若没有足够理由，不要把实例或类变量声明为公有。通常，实例变量无需显式的设置(set)和获取(gotten)，通常这作为方法调用的边缘效应 (side effect)而产生。
一个具有公有实例变量的恰当例子，是类仅作为数据结构，没有行为。亦即，若你要使用一个结构(struct)而非一个类(如果java支持结构的话)，那么把类的实例变量声明为公有是合适的。
2. java怎么实现排序
Java实现几种常见排序方法
日常操作中常见的排序方法有：冒泡排序、快速排序、选择排序、插入排序、希尔排序，甚至还有基数排序、鸡尾酒排序、桶排序、鸽巢排序、归并排序等。
以下常见算法的定义
1. 插入排序：插入排序基本操作就是将一个数据插入到已经排好序的有序数据中，从而得到一个新的、个数加一的有序数据，算法适用于少量数据的排序，时间复杂度为O(n^2)。是稳定的排序方法。插入排序的基本思想是：每步将一个待排序的纪录，按其关键码值的大小插入前面已经排序的文件中适当位置上，直到全部插入完为止。
2. 选择排序：选择排序（Selection sort）是一种简单直观的排序算法。它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小（或最大）的一个元素，存放在序列的起始位置，直到全部待排序的数据元素排完。 选择排序是不稳定的排序方法。
3. 冒泡排序：冒泡排序（Bubble Sort），是一种计算机科学领域的较简单的排序算法。它重复地走访过要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越大的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端。
4. 快速排序：快速排序（Quicksort）是对冒泡排序的一种改进。它的基本思想是：通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分，其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小，然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序，整个排序过程可以递归进行，以此达到整个数据变成有序序列。
5. 归并排序：归并排序是建立在归并操作上的一种有效的排序算法,该算法是采用分治法（Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。若将两个有序表合并成一个有序表，称为二路归并。
6. 希尔排序：希尔排序(Shell Sort)是插入排序的一种。也称缩小增量排序，是直接插入排序算法的一种更高效的改进版本。希尔排序是非稳定排序算法。希尔排序是把记录按下标的一定增量分组，对每组使用直接插入排序算法排序；随着增量逐渐减少，每组包含的关键词越来越多，当增量减至1时，整个文件恰被分成一组，算法便终止。
https://www.cnblogs.com/wangmingshun/p/5635292.html
3. 求数据库应用题
数据库语言的目标
要说清这个目标，先要理解数据库是做什么的。
数据库这个软件，名字中有个“库”字，会让人觉得它主要是为了存储的。其实不然，数据库实现的重要功能有两条：计算、事务！也就是我们常说的 OLAP 和 OLTP，数据库的存储都是为这两件事服务的，单纯的存储并不是数据库的目标。
我们知道，SQL 是目前数据库的主流语言。那么，用 SQL 做这两件事是不是很方便呢？
事务类功能主要解决数据在写入和读出时要保持的一致性，实现这件事的难度并不小，但对于应用程序的接口却非常简单，用于操纵数据库读写的代码也很简单。如果假定目前关系数据库的逻辑存储模式是合理的（也就是用数据表和记录来存储数据，其合理性与否是另一个复杂问题，不在这里展开了），那么 SQL 在描述事务类功能时没什么大问题，因为并不需要描述多复杂的动作，复杂性都在数据库内部解决了。
但计算类功能却不一样了。
这里说的计算是个更广泛的概念，并不只是简单的加加减减，查找、关联都可以看成是某种计算。
什么样的计算体系才算好呢？
还是两条：写着简单、跑得快。
写着简单，很好理解，就是让程序员很快能写出来代码来，这样单位时间内可以完成更多的工作；跑得快就更容易理解，我们当然希望更短时间内获得计算结果。
其实 SQL 中的 Q 就是查询的意思，发明它的初衷主要是为了做查询（也就是计算），这才是 SQL 的主要目标。然而，SQL 在描述计算任务时，却很难说是很胜任的。
SQL为什么不行
先看写着简单的问题。
SQL 写出来很象英语，有些查询可以当英语来读和写（网上多得很，就不举例了），这应当算是满足写着简单这一条了吧。
且慢！我们在教科书上看到的 SQL 经常只有两三行，这些 SQL 确实算是写着简单的，但如果我们尝试一些稍复杂化的问题呢？
这是一个其实还不算很复杂的例子：计算一支股票最长连续上涨了多少天？用 SQL 写出来是这样的：
- selectmax(consecutive_day)from(selectcount(*) (consecutive_dayfrom(selectsum(rise_mark) over(orderbytrade_date) days_no_gainfrom(selecttrade_date,case when closing_price>lag(closing_price) over(order by trade_date)then 0 else 1 END rise_markfrom stock_price ) )group by days\_no\_gain)
- SELECTTOP 10x FROMT ORDERBYx DESC
- stock_price.sort(trade_date).group@o(closing_price
- T.groups(;top(-10,x))
这个语句的工作原理就不解释了，反正有点绕，同学们可以自己尝试一下。
这是润乾公司的招聘考题，通过率不足 20%；因为太难，后来被改成另一种方式：把 SQL 语句写出来让应聘者解释它在算什么，通过率依然不高。
这说明什么？说明情况稍有复杂，SQL 就变得即难懂又难写！
再看跑得快的问题，还是一个经常拿出来的简单例子：1 亿条数据中取前 10 名。这个任务用 SQL 写出来并不复杂：
但是，这个语句对应的执行逻辑是先对所有数据进行大排序，然后再取出前 10 个，后面的不要了。大家知道，排序是一个很慢的动作，会多次遍历数据，如果数据量大到内存装不下，那还需要外存做缓存，性能还会进一步急剧下降。如果严格按这句 SQL 体现的逻辑去执行，这个运算无论如何是跑不快的。然而，很多程序员都知道这个运算并不需要大排序，也用不着外存缓存，一次遍历用一点点内存就可以完成，也就是存在更高性能的算法。可惜的是，用 SQL 却写不出这样的算法，只能寄希望于数据库的优化器足够聪明，能把这句 SQL 转换成高性能算法执行，但情况复杂时数据库的优化器也未必靠谱。
看样子，SQL 在这两方面做得都不够好。这两个并不复杂的问题都是这样，现实中数千行的 SQL 代码中，这种难写且跑不快的情况比比皆是。
为什么 SQL 不行呢？
要回答这个问题，我们要分析一下用程序代码实现计算到底是在干什么。
本质上讲，编写程序的过程，就是把解决问题的思路翻译成计算机可执行的精确化形式语言的过程。举例来说，就象小学生解应用题，分析问题想出解法之后，还要列出四则运算表达式。用程序计算也是一样，不仅要想出解决问题的方法，还要把解法翻译成计算机能理解执行的动作才算完成。
用于描述计算方法的形式语言，其核心在于所采用的代数体系。所谓代数体系，简单说就是一些数据类型和其上的运算规则，比如小学学到的算术，就是整数和加减乘除运算。有了这套东西，我们就能把想做的运算用这个代数体系约定的符号写出来，也就是代码，然后计算机就可以执行了。
如果这个代数体系设计时考虑不周到，提供的数据类型和运算不方便，那就会导致描述算法非常困难。这时候会发生一个怪现象：翻译解法到代码的难度远远超过解决问题本身。
举个例子，我们从小学习用阿拉伯数字做日常计算，做加减乘除都很方便，所有人都天经地义认为数值运算就该是这样的。其实未必！估计很多人都知道还有一种叫做罗马数字的东西，你知道用罗马数字该怎么做加减乘除吗？古罗马人又是如何上街买菜的？
代码难写很大程度是代数的问题。
再看跑不快的原因。
软件没办法改变硬件的性能，CPU 和硬盘该多快就是多快。不过，我们可以设计出低复杂度的算法，也就是计算量更小的算法，这样计算机执行的动作变少，自然也就会快了。但是，光想出算法还不够，还要把这个算法用某种形式语言写得出来才行，否则计算机不会执行。而且，写起来还要比较简单，都要写很长很麻烦，也没有人会去用。所以呢，对于程序来讲，跑得快和写着简单其实是同一个问题，背后还是这个形式语言采用的代数的问题。如果这个代数不好，就会导致高性能算法很难实现甚至实现不了，也就没办法跑得快了。就象上面说的，用 SQL 写不出我们期望的小内存单次遍历算法，能不能跑得快就只能寄希望于优化器。
我们再做个类比：
上过小学的同学大概都知道高斯计算 1+2+3+…+100 的小故事。普通人就是一步步地硬加 100 次，高斯小朋友很聪明，发现 1+100=101、2+99=101、…、50+51=101，结果是 50 乘 101，很快算完回家午饭了。
听过这个故事，我们都会感慨高斯很聪明，能想到这么巧妙的办法，即简单又迅速。这没有错，但是，大家容易忽略一点：在高斯的时代，人类的算术体系（也是一个代数）中已经有了乘法！象前面所说，我们从小学习四则运算，会觉得乘法是理所当然的，然而并不是！乘法是后于加法被发明出来的。如果高斯的年代还没有乘法，即使有聪明的高斯，也没办法快速解决这个问题。
目前主流数据库是关系数据库，之所以这么叫，是因为它的数学基础被称为关系代数，SQL 也就是关系代数理论上发展出来的形式语言。
现在我们能回答，为什么 SQL 在期望的两个方面做得不够好？问题出在关系代数上，关系代数就像一个只有加法还没发明乘法的算术体系，很多事做不好是必然的。
关系代数已经发明五十年了，五十年前的应用需求以及硬件环境，和今天比的差异是很巨大了，继续延用五十年前的理论来解决今天的问题，听着就感觉太陈旧了？然而现实就是这样，由于存量用户太多，而且也还没有成熟的新技术出现，基于关系代数的 SQL，今天仍然是最重要的数据库语言。虽然这几十年来也有一些改进完善，但根子并没有变，面对当代的复杂需求和硬件环境，SQL 不胜任也是情理之中的事。
而且，不幸的是，这个问题是理论上的，在工程上无论如何优化也无济于事，只能有限改善，不能根除。不过，绝大部分的数据库开发者并不会想到这一层，或者说为了照顾存量用户的兼容性，也没打算想到这一层。于是，主流数据库界一直在这个圈圈里打转转。
SPL为什么能行
那么该怎样让计算写着更简单、跑得更快呢？
发明新的代数！有“乘法”的代数。在其基础上再设计新的语言。
这就是 SPL 的由来。它的理论基础不再是关系代数，称为离散数据集。基于这个新代数设计的形式语言，起名为SPL（Structured Process Language)。
SPL 针对 SQL 的不足（更确切地说法是，离散数据集针对关系代数的各种缺陷）进行了革新。SPL 重新定义了并扩展许多结构化数据中的运算，增加了离散性、强化了有序计算、实现了彻底的集合化、支持对象引用、提倡分步运算。
限于篇幅，这里不能介绍 SPL（离散数据集）的全貌。我们在这里列举 SPL（离散数据集）针对 SQL（关系代数）的部分差异化改进：
游离记录
离散数据集中的记录是一种基本数据类型，它可以不依赖于数据表而独立存在。数据表是记录构成的集合，而构成某个数据表的记录还可以用于构成其它数据表。比如过滤运算就是用原数据表中满足条件的记录构成新数据表，这样，无论空间占用还是运算性能都更有优势。
关系代数没有可运算的数据类型来表示记录，单记录实际上是只有一行的数据表，不同数据表中的记录也不能共享。比如，过滤运算时会复制出新记录来构成新数据表，空间和时间成本都变大。
特别地，因为有游离记录，离散数据集允许记录的字段取值是某个记录，这样可以更方便地实现外键连接。
有序性
关系代数是基于无序集合设计的，集合成员没有序号的概念，也没有提供定位计算以及相邻引用的机制。SQL 实践时在工程上做了一些局部完善，使得现代 SQL 能方便地进行一部分有序运算。
离散数据集中的集合是有序的，集合成员都有序号的概念，可以用序号访问成员，并定义了定位运算以返回成员在集合中的序号。离散数据集提供了符号以在集合运算中实现相邻引用，并支持针对集合中某个序号位置进行计算。
有序运算很常见，却一直是 SQL 的困难问题，即使在有了窗口函数后仍然很繁琐。SPL 则大大改善了这个局面，前面那个股票上涨的例子就能说明问题。
离散性与集合化
关系代数中定义了丰富的集合运算，即能将集合作为整体参加运算，比如聚合、分组等。这是 SQL 比 Java 等高级语言更为方便的地方。
但关系代数的离散性非常差，没有游离记录。而 Java 等高级语言在这方面则没有问题。
离散数据集则相当于将离散性和集合化结合起来了，既有集合数据类型及相关的运算，也有集合成员游离在集合之外单独运算或再组成其它集合。可以说 SPL 集中了 SQL 和 Java 两者的优势。
有序运算是典型的离散性与集合化的结合场景。次序的概念只有在集合中才有意义，单个成员无所谓次序，这里体现了集合化；而有序计算又需要针对某个成员及其相邻成员进行计算，需要离散性。
在离散性的支持下才能获得更彻底的集合化，才能解决诸如有序计算类型的问题。
离散数据集是即有离散性又有集合化的代数体系，关系代数只有集合化。
分组理解
分组运算的本意是将一个大集合按某种规则拆成若干个子集合，关系代数中没有数据类型能够表示集合的集合，于是强迫在分组后做聚合运算。
离散数据集中允许集合的集合，可以表示合理的分组运算结果，分组和分组后的聚合被拆分成相互独立的两步运算，这样可以针对分组子集再进行更复杂的运算。
关系代数中只有一种等值分组，即按分组键值划分集合，等值分组是个完全划分。
离散数据集认为任何拆分大集合的方法都是分组运算，除了常规的等值分组外，还提供了与有序性结合的有序分组，以及可能得到不完全划分结果的对位分组。
聚合理解
关系代数中没有显式的集合数据类型，聚合计算的结果都是单值，分组后的聚合运算也是这样，只有 SUM、COUNT、MAX、MIN 等几种。特别地，关系代数无法把 TOPN 运算看成是聚合，针对全集的 TOPN 只能在输出结果集时排序后取前 N 条，而针对分组子集则很难做到 TOPN，需要转变思路拼出序号才能完成。
离散数据集提倡普遍集合，聚合运算的结果不一定是单值，仍然可能是个集合。在离散数据集中，TOPN 运算和 SUM、COUNT 这些是地位等同的，即可以针对全集也可以针对分组子集。
SPL 把 TOPN 理解成聚合运算后，在工程实现时还可以避免全量数据的排序，从而获得高性能。而 SQL 的 TOPN 总是伴随 ORDER BY 动作，理论上需要大排序才能实现，需要寄希望于数据库在工程实现时做优化。
有序支持的高性能
离散数据集特别强调有序集合，利用有序的特征可以实施很多高性能算法。这是基于无序集合的关系代数无能为力的，只能寄希望于工程上的优化。
下面是部分利用有序特征后可以实施的低复杂度运算：
1) 数据表对主键有序，相当于天然有一个索引。对键字段的过滤经常可以快速定位，以减少外存遍历量。随机按键值取数时也可以用二分法定位，在同时针对多个键值取数时还能重复利用索引信息。
2) 通常的分组运算是用 HASH 算法实现的，如果我们确定地知道数据对分组键值有序，则可以只做相邻对比，避免计算 HASH 值，也不会有 HASH 冲突的问题，而且非常容易并行。
3) 数据表对键有序，两个大表之间对位连接可以执行更高性能的归并算法，只要对数据遍历一次，不必缓存，对内存占用很小；而传统的 HASH 值分堆方法不仅比较复杂度高，需要较大内存并做外部缓存，还可能因 HASH 函数不当而造成二次 HASH 再缓存。
4) 大表作为外键表的连接。事实表小时，可以利用外键表有序，快速从中取出关联键值对应的数据实现连接，不需要做 HASH 分堆动作。事实表也很大时，可以将外键表用分位点分成多个逻辑段，再将事实表按逻辑段进行分堆，这样只需要对一个表做分堆，而且分堆过程中不会出现 HASH 分堆时的可能出现的二次分堆，计算复杂度能大幅下降。
其中 3 和 4 利用了离散数据集对连接运算的改造，如果仍然延用关系代数的定义（可能产生多对多），则很难实现这种低复杂的算法。
除了理论上的差异， SPL 还有许多工程层面的优势，比如更易于编写并行代码、大内存预关联提高外键连接性能等、特有的列存机制以支持随意分段并行等。
再把前面的问题用 SPL 重写一遍有个直接感受。
一支股票最长连续上涨多少天：
计算思路和前面的 SQL 相同，但因为引入了有序性后，表达起来容易多了，不再绕了。
1 亿条数据中取前 10 名：
SPL 有更丰富的集合数据类型，容易描述单次遍历上实施简单聚合的高效算法，不涉及大排序动作。
这里还有更多 SPL 代码以体现其思路及大数据算法：
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4. 国密算法
国密即国家密码局认定的国产密码算法。主要有SM1，SM2，SM3，SM4。密钥长度和分组长度均为128位。
SM1 为对称加密。其加密强度与AES相当。该算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。
SM2为非对称加密，基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。
国家密码管理局公布的公钥算法，其加密强度为256位
SM3 消息摘要。可以用MD5作为对比理解。该算法已公开。校验结果为256位。
SM4 无线局域网标准的分组数据算法。对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。
由于SM1、SM4加解密的分组大小为128bit，故对消息进行加解密时，若消息长度过长，需要进行分组，要消息长度不足，则要进行填充。
分组密码算法(DES和SM4)、将明文数据按固定长度进行分组，然后在同一密钥控制下逐组进行加密，
公钥密码算法(RSA和SM2)、公开加密算法本身和公开公钥，保存私钥
摘要算法(SM3 md5) 这个都比较熟悉，用于数字签名，消息认证，数据完整性，但是sm3安全度比md5高
总得来说国密算法的安全度比较高，2010年12月推出，也是国家安全战略，现在银行都要要求国际算法改造，要把国际算法都给去掉
C 语言实现
https://github.com/guan/GmSSL/
Go 语言
https://github.com/tjfoc/gmsm
https://github.com/ZZMarquis/gm
Java 语言
https://github.com/PopezLotado/SM2Java
Go语言实现，调用 gmsm