道家的思想可謂博大精深，“老子”的《道德經(jīng)》成為翻譯為外國(guó)文字最多的中國(guó)書(shū)籍，同時(shí)也是世界上翻譯成外國(guó)文字第二多的書(shū)籍，僅次于圣經(jīng)。要知道，《圣經(jīng)》子所以成為翻譯成外國(guó)文字第一多的書(shū)籍，是因?yàn)橛?0多億的基督教徒。不要說(shuō)在國(guó)外，即使在中國(guó)國(guó)內(nèi)，現(xiàn)在也沒(méi)有多少道教徒，道家的思想?yún)s能在世界上流傳如此之廣，實(shí)在讓人覺(jué)得是“玄之又玄”。

也許有人會(huì)納悶，“老子”為道家思想的創(chuàng)始人，生活于春秋末期，那時(shí)不要說(shuō)計(jì)算機(jī)，連能用來(lái)進(jìn)行手工計(jì)算的草稿紙都沒(méi)有發(fā)明，怎么會(huì)成為了偉大的多核計(jì)算科學(xué)家呢？這該不會(huì)是瞎忽悠人吧。

我要說(shuō)的是，這決不是瞎忽悠人。雖然“老子”所處的時(shí)代沒(méi)有計(jì)算機(jī)，但是它提出的道家思想中，蘊(yùn)含了現(xiàn)代多核計(jì)算的一些基本原理和思想在內(nèi)。從這個(gè)角度講，“老子”確實(shí)是一位偉大的多核計(jì)算科學(xué)家。

道家的思想中，無(wú)非就是“無(wú)為”、“小國(guó)寡民”、“大智若愚”、“大巧若拙”、“大音希聲”、信言不美、美言不信、…等各種思想。這些思想普遍都認(rèn)為是一些哲學(xué)思想，這和作為科學(xué)的多核計(jì)算看上去好像是風(fēng)牛馬不及的事啊！老子又怎么能成為科學(xué)家呢？難道道家思想里真的蘊(yùn)含了我們所不知道的多核計(jì)算原理和思想在里面？

沒(méi)錯(cuò)，道家思想里確實(shí)蘊(yùn)含了現(xiàn)代多核計(jì)算的原理和思想在內(nèi)。當(dāng)然，這不是說(shuō)白話，得拿出實(shí)際證據(jù)來(lái)證明它才行。下面就以一些多核計(jì)算方面的實(shí)例來(lái)論證道家思想中蘊(yùn)含的深刻思想，從中也許可以窺見(jiàn)它的“眾妙之門”中的冰山一角。

小國(guó)寡民與多核計(jì)算

不 妨先從“小國(guó)寡民”思想說(shuō)起，“小國(guó)寡民”歷來(lái)被看成是近似烏托幫式的無(wú)法實(shí)現(xiàn)的理想，在人類社會(huì)史中，好像還沒(méi)有見(jiàn)過(guò)那朝那代實(shí)現(xiàn)過(guò)這個(gè)理想。更有人認(rèn) 為這是一個(gè)不切實(shí)際的想法，甚至認(rèn)為是錯(cuò)誤的思想?？上驳氖?，這個(gè)理想不僅非常正確，而且現(xiàn)在在多核計(jì)算中變成了現(xiàn)實(shí)，也就是說(shuō)它得到了科學(xué)的證實(shí)。下面 以多核中查找設(shè)計(jì)思想和“小國(guó)寡民”思想來(lái)作一番比較，以窺其中的奧妙。

“多核查找－順序查找也瘋狂” 一文介紹了多核查找設(shè)計(jì)的基本思想，其基本思路是為了避免其中式鎖競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的串行化執(zhí)行，必須將一個(gè)大的查找數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)拆分成多個(gè)獨(dú)立的小的子數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，然 后給每個(gè)小的子數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加一把鎖，這個(gè)當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)不同的子數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，就不會(huì)出現(xiàn)鎖競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。“小國(guó)寡民”思想是在一個(gè)大國(guó)中，許多分解成許多獨(dú)立的 小國(guó)，這可以說(shuō)和多核中查找設(shè)計(jì)的思路是一模一樣的。

不妨再回顧一下《道德經(jīng)》中第八十章中關(guān)于小國(guó)寡民的原文描述：

“小國(guó)寡民；使有什伯之器，而不用；使民重死，而不遠(yuǎn)徙；雖有舟輿，無(wú)所乘之；雖有甲兵，無(wú)所陳之；使民復(fù)結(jié)繩，而用之。至治之極民各甘其食，美其服，安其俗，樂(lè)其業(yè)。鄰國(guó)相望，雞犬之聲相聞，民至老死，不相往來(lái)。”

先看最后一句，“鄰國(guó)相望，雞犬之聲相聞，民至老死，不相往來(lái)。”，這也就是說(shuō)各個(gè)小國(guó)都是獨(dú)立的，并且由于不能相往來(lái)，相當(dāng)于每個(gè)小國(guó)都有一把“鎖”，這和多核查找中的各個(gè)子數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都加了一把鎖的場(chǎng)景是一樣的。

再看第一句“小國(guó)寡民；使有什伯之器，而不用；使民重死，而不遠(yuǎn)徙；雖有舟輿，無(wú)所乘之；雖有甲兵，無(wú)所陳之；使民復(fù)結(jié)繩，而用之。”，這是最容易被人產(chǎn)生誤解的一句話，許多人認(rèn)為老子想把人民倒退回結(jié)繩而治的原始狀態(tài)，是一種愚民思想。事實(shí)上這些人根本沒(méi)有理解透這句話中包含的深刻思想。普通老百姓都知道有先進(jìn)的工具和技術(shù)卻不使用，卻要倒退回結(jié)繩而治的狀態(tài)是一種倒退，除非發(fā)了瘋才會(huì)這么做。

“老子”是不是瘋子？當(dāng)然不是，不僅不是，而且老子比他同時(shí)代的人要聰明得多。正所謂“大智若愚”，老子一生中遇到過(guò)許多聰明人，包括儒家創(chuàng)始人孔子也曾向老子請(qǐng)教過(guò)，然而老子卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一個(gè)人能理解他的思想，最后只好“騎青牛，出函關(guān)”。

沒(méi) 有人能理解是很正常的，要是那個(gè)時(shí)代就有人能理解老子的思想的話，那么本文的標(biāo)題只能改為“老子是一位多核計(jì)算學(xué)科學(xué)家”，萬(wàn)萬(wàn)不敢將“偉大”二字貫在前 面的。之所以沒(méi)有人能理解老子的思想，正是因?yàn)槠渲刑N(yùn)含了深刻的多核計(jì)算思想在內(nèi)。這句話如果和多核的查找對(duì)照起來(lái)進(jìn)行解釋，我們就能發(fā)現(xiàn)“老子”的真正 偉大之處。下面就來(lái)看看“老子”到底偉大在什么地方。

讓“小國(guó)寡民”倒退回結(jié) 繩而治的原始狀態(tài)，反映到多核查找中就是讓小的子數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用最原始、最簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。最原始的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？當(dāng)然是數(shù)組。那么在數(shù)組中如何進(jìn) 行查找呢？我們都知道在有序數(shù)組采用二分查找是很快速的，然而二分查找并不是最原始的查找方法，最原始的查找方法是順序查找。也就是說(shuō)在數(shù)組中不要用二分 查找，只能用順序查找。寫(xiě)到這里，可能就會(huì)有人有疑問(wèn)了，不用高效的二分查找，卻去用原始落后的順序查找，不會(huì)有病吧，這也能體現(xiàn)出“老子”的偉大來(lái)？

我要說(shuō)的是，用看似原始落后的東西來(lái)替代貌似先進(jìn)的東西正是老子的偉大之處。為什么 這樣說(shuō)呢？首先我們看看前提條件：“小國(guó)”，反映到多核查找中就是數(shù)組要足夠小。在一個(gè)很小的數(shù)組中進(jìn)行查找，比如只有少數(shù)幾個(gè)數(shù)據(jù)的數(shù)組中進(jìn)行查找，用 順序查找更好還是用二分查找更好呢？顯然稍有編程常識(shí)的人都知道，二分查找時(shí)雖然比較次數(shù)少一些，但是由于它要計(jì)算中間數(shù)據(jù)的下標(biāo)位置，需要進(jìn)行加法和除 以2的計(jì)算，存在計(jì)算開(kāi)銷，計(jì)算速度可能會(huì)比順序查找更慢。從軟件的穩(wěn)定性方面來(lái)講，編寫(xiě)一個(gè)順序查找程序非常簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)，而編寫(xiě)一個(gè)二分查找程序就沒(méi)有那么容易了。不妨看看“90％程序員寫(xiě)不出無(wú)BUG的二分查找程序？”這篇文章，就知道寫(xiě)一個(gè)二分查找程序的難度了，這么難寫(xiě)的程序能保證軟件的穩(wěn)定性嗎？要知道，道家思想中還蘊(yùn)含了軟件中的穩(wěn)定可靠性思想，有興趣的不妨看這篇文章：“道家·老子的算法思想分析”。再者寫(xiě)一個(gè)復(fù)雜度高的程序，開(kāi)發(fā)和測(cè)試工作量增加了多少啊。

寫(xiě)到這里，相信許多人已經(jīng)窺破了“小國(guó)寡民”的妙處，不會(huì)再簡(jiǎn)單的認(rèn)為它是一種愚民思想。我們也不得不由衷地欽佩和敬仰生活比我們?cè)?500多年的“老子”，在那么原始的年代，“老子”就窺破了“眾妙之門”，道家思想之高深，由此可見(jiàn)一斑。由于實(shí)在找不到什么好的用詞來(lái)形容道家思想的高深和玄妙，只能慨嘆一聲：“道、可道，非常道”。 

 “無(wú)為”與多核計(jì)算

前面的“小國(guó)寡民”思想的分析，只是道家思想的冰山一角。不妨再將道家的“無(wú)為”思想和多核計(jì)算方面的實(shí)例聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行分析，看看它們之間是否有什么相似之處。

道家的“無(wú)為”，追求的是一種順應(yīng)自然的思想，這種思想的詳細(xì)闡述無(wú)須我多言，網(wǎng)上可以找出一大堆歷史典籍。所謂“大道自然”，即做事需要使用自然的力量，不要去強(qiáng)求使用一些人為的力量。

自然賦給了我們?nèi)祟愂裁戳α磕兀?ldquo;貪心”、“自私”、“偷竊”等都是自然賦給人類的自然力量，當(dāng)然自然還賦給了人類很多自然力量，本文只討論“貪心”、“自 私”、“偷竊”這三種自然力量。把道家的“無(wú)為”思想應(yīng)用到多核計(jì)算上，也就是說(shuō)要用自然的力量來(lái)設(shè)計(jì)多核算法，令人驚訝的是，“貪心”、“自私”、“偷 竊”正是用來(lái)設(shè)計(jì)多核算法的最有效的自然力量。下面以一些實(shí)例來(lái)說(shuō)明它。

先說(shuō)說(shuō)“貪心”，儒家認(rèn)為“人之初，性本善”，西方觀點(diǎn)則認(rèn)為“人之初，性本惡”。其實(shí)，人之初是沒(méi)有所謂善惡的，善惡是人類后天形成的東西，自然界給予人 類的自然力量是沒(méi)有所謂的善惡之分的。所謂善惡皆因貪，也許說(shuō)成“人之初，性本貪”更恰當(dāng)。所以可以認(rèn)為“貪心”是自然賦給人的一種自然力量。

有過(guò)算法經(jīng)驗(yàn)的人都知道，單核時(shí)代，“貪心”就是算法設(shè)計(jì)的一種普遍性的最優(yōu)策略，特別是對(duì)于一些NP難題，往往可以用貪心策略設(shè)計(jì)出一些復(fù)雜度為O(N)的算法。當(dāng)然在多核算法中，貪心策略也是必不可少，比如任務(wù)圖分解與調(diào)度問(wèn)題，它就是一個(gè)NP難題，處理這類問(wèn)題貪心策略往往是最有效的方法。

再看看“自私”，試問(wèn)有那個(gè)人能一點(diǎn)都不“自私”。如果去觀察一下小孩子的行為，很容易得出“人之初，性自私”的結(jié)論。“自私”也是大自然賦給人類的一種自然力量。

“自私”也能用來(lái)設(shè)計(jì)多核算法嗎？答案是不僅可以，而且“自私”還是一種最有效的設(shè)計(jì)多核算法的優(yōu)化策略之一。這里舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，比如多核中的內(nèi)存管理，如 果每個(gè)線程都帶有一個(gè)私有的內(nèi)存管理器的話，那么分配內(nèi)存時(shí)就只要從私有的內(nèi)存管理器里進(jìn)行分配就可以了，不需要進(jìn)行加鎖解鎖操作，效率能提高多少可想而 知。有興趣者不妨去試試Intel開(kāi)源項(xiàng)目TBB中的內(nèi)存管理算法，就知道使用“自私”這種自然力量來(lái)設(shè)計(jì)多核算法有多大的好處了。

最后再看看“偷竊”，這可能會(huì)讓大多數(shù)人產(chǎn)生懷疑，“偷竊”在人類社會(huì)中歷來(lái)都是被看成是非法行為，這難道也是大自然賦給人類的自然力量？試看看自人類有史 以來(lái)，有那個(gè)朝代和那個(gè)時(shí)期能夠根絕“偷竊”這種現(xiàn)象，偷竊路人之物者有之，偷竊公家財(cái)物者有之，偷情者有之，甚至竊國(guó)者亦有之，…。不難發(fā)現(xiàn)，這個(gè)世界中充滿了“偷竊”現(xiàn)象。再看看小孩子的行為，當(dāng)小孩子看到自己想要的東西時(shí)，馬上就會(huì)去把它拿到自己手中，可以說(shuō)，“人之初，性喜偷”。所以“偷竊”也是一種大自然賦給人類的自然力量。

也許有人要問(wèn)了，我就姑且先承認(rèn)“偷竊”是一種自然力量吧，難道“偷竊”也可以用來(lái)設(shè)計(jì)多核算法不成？這可問(wèn)到點(diǎn)子上了，“偷竊”這種自然力量還真的在多核算法中得到了使用，在多核的動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法中，就用到了“偷竊”的思想，有興趣的不妨去看看Intel的開(kāi)源項(xiàng)目TBB中的任務(wù)調(diào)度算法，里面就用到了“偷竊”的思想，當(dāng)然這個(gè)任務(wù)調(diào)度算法也使用“自私”的思想。

值得一提的是，動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法可不是一個(gè)普通的算法，這可是多核中最酷的三大算法之一（另外兩個(gè)就是前面提到的多核查找和多核內(nèi)存管理算法）。許多的并行 算法都可以通過(guò)這個(gè)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且你只要寫(xiě)一個(gè)串行的算法，那么就可以動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度的方式自動(dòng)將它變成并行算法，用它可以實(shí)現(xiàn)并行排序，并行數(shù)值計(jì)算， 并行搜索等各種并行算法。這意味著程序員不需要學(xué)習(xí)并行計(jì)算的知識(shí)就可以復(fù)用以前單核時(shí)代的串行算法，由動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度器自動(dòng)將其變成并行算法，酷斃了吧！ 同時(shí)這也意味著多核程序中，大量的并行計(jì)算都在調(diào)用動(dòng)態(tài)任務(wù)調(diào)度算法，都在進(jìn)行“偷竊”動(dòng)作。可見(jiàn)多核程序中也將充滿“偷竊”現(xiàn)象。在南懷瑾的《老子他 說(shuō)》一書(shū)中p90頁(yè)最后一行寫(xiě)道，“照道家的看法，這個(gè)世界本來(lái)就是一個(gè)相互偷盜的世界，彼此相偷，互相混水摸魚(yú)”，這和多核程序中的相互偷盜可謂不謀而合。

看了上面這些內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)，道家的“無(wú)為”思想在多核計(jì)算中已經(jīng)得到了充分的實(shí)踐，道家思想中確實(shí)蘊(yùn)含了深刻的多核計(jì)算原理和思想。雖然如此，但是也許有 人要不高興了，上面說(shuō)的這些自然力量怎么盡是一些“貪心”、“自私”、“偷竊”，看起來(lái)像是人類陰暗面的東西。難道要讓每個(gè)人都去盡情地“貪心”、“自 私”、“偷竊”，才算符合道家的順其自然之理，這不是要讓人學(xué)壞嗎？如果這樣理解的話，我想就從根本上誤會(huì)了道家的“無(wú)為”思想。

道家之所以提倡“無(wú)為”的順其自然之理，在于它認(rèn)為最優(yōu)的東西必然是使用自然力量才能達(dá)到，并不等于使用了自然力量就一定可以達(dá)到最優(yōu)。如果“老子”說(shuō)使用 了自然的力量就一定最優(yōu)，那么我不僅不會(huì)說(shuō)“老子”偉大，而且會(huì)認(rèn)為他是一個(gè)渾蛋。世界上的任何東西都有它的使用范圍，即需要合理使用它。當(dāng)“貪心”變成 “貪婪”，“自私”變成“損人利己”的時(shí)候，自然就超越了這些自然力量的使用范圍，當(dāng)然沒(méi)有人會(huì)認(rèn)同這種現(xiàn)象的發(fā)生。

話要說(shuō)回來(lái)，世界是復(fù)雜的，有圣人就有渾蛋，“圣人不死，大盜不已”，總會(huì)有人做“貪婪”、“損人利己”的事情而不自知，而且他們偏偏認(rèn)為這是最優(yōu)的。所謂“有無(wú)相生”，濫用自然力量的人，最終逃脫不了自然的懲罰?？纯醋罱A爾街的金融海嘯，也許可以有所啟示。