“極致清理”─基于Lisp語言對手機、電腦存儲空間清理問題的優(yōu)化提出設(shè)想

徐偉偉 王易澤暉 葛 子

（上海立信會計金融學(xué)院 上海 201209）

0 引言

（1）研究背景。我們的手機，電腦總是在使用一段時間后提示內(nèi)存不足，而內(nèi)存不足會直接影響手機應(yīng)用的啟動和電腦使用的運行速度。對于這些棘手的問題，我們現(xiàn)在所常用的解決方法有系統(tǒng)自帶的內(nèi)存清理功能、刪除一些不常使用的應(yīng)用或者文件數(shù)據(jù)、應(yīng)用商店提供的幾款內(nèi)存清理APP、重購內(nèi)存更大的設(shè)備?，F(xiàn)如今我們的硬盤做得越來越大，1TB的存儲空間也相繼出現(xiàn)在筆記本電腦、平板、手機上。面對內(nèi)存告急我們真的需要不斷去置換更大的存儲設(shè)備嗎？

（2）研究目的。面對內(nèi)存告急的提示，往往會疑惑自己并沒有使用多少存儲空間，內(nèi)存怎么就不夠用了。而使用了內(nèi)存清理功能卻發(fā)現(xiàn)存儲空間的空余空間并沒有變大，當(dāng)自己通過文件管理自行刪除的時候又看不懂文件名，并不知道什么類型的文件是可以刪除的。本項目便針對該問題從深度清理手機電腦的冗余垃圾、無效數(shù)據(jù)文件等占用用戶存儲空間的數(shù)據(jù)、設(shè)計人性化、直觀的、可供選擇的清理功能、通過針對性強的Lisp語言來實現(xiàn)功能等角度，提出設(shè)想。

1 Lisp語言

1.1 Lisp語言簡介

LISP語言(LISP，List Processing的縮寫)是一種早期開發(fā)的、具有重大意義的自由軟件項目。它適用于符號處理、自動推理、硬件描述和超大規(guī)模集成電路設(shè)計等。特點是，使用表結(jié)構(gòu)來表達非數(shù)值計算問題，實現(xiàn)技術(shù)簡單。LISP語言已成為最有影響，使用十分廣泛的人工智能語言。

1.2 Lisp語言的特點

（1）主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是表（符號表達式），而不是作為算術(shù)運算對象的數(shù)。

（2）特性表簡單，便于進行表處理。

（3）最主要的控制結(jié)構(gòu)為遞歸，適于過程描述和問題求解。

（4）LISP程序內(nèi)外一致，全部數(shù)據(jù)均以表形式表示。

（5）能夠產(chǎn)生更復(fù)雜的函數(shù)和解釋程序。

（6）對大多數(shù)事物的約束發(fā)生在盡可能晚的時刻。

（7）數(shù)據(jù)和過程都可以表示成表使得程序可能構(gòu)成一個過程并執(zhí)行這個過程。

（8）大多數(shù)LISP系統(tǒng)可以交互方式運行，便于開發(fā)各類程序，包括交互程序。

2 提出優(yōu)化

2.1 以表的形式存儲及處理

Lisp語言主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是表以及符號表達式，符號表達式是以括號為界限的結(jié)構(gòu)區(qū)分函數(shù)、參數(shù)、數(shù)據(jù)等元素構(gòu)造的整體。這樣的結(jié)構(gòu)方便了編譯過程，便于進行表的處理。對于獲取到的大量數(shù)據(jù)我們可以存到一張表里，增強數(shù)據(jù)的存儲邏輯，從而方便我們對數(shù)據(jù)的處理，簡化了處理過程，使得處理邏輯更容易實現(xiàn)，可以為我們的代碼塊“瘦身”。同時因為表的巨大優(yōu)勢，我們可以更為便捷地對多個應(yīng)用的數(shù)據(jù)作批處理，由于應(yīng)用數(shù)據(jù)文件具有同質(zhì)性，在表中按照特征檢索可以更快地針對多個軟件同時進行索引和清理。所以我們可以設(shè)計針對數(shù)據(jù)特征的檢測算法，該算法根據(jù)表中存儲的數(shù)據(jù)進行遍歷，對后綴名、文件大小、文件類型進行區(qū)分提取，分辨是緩存文件、日志文件或是數(shù)據(jù)文件。因此，我們可以很輕松的為清理軟件增加更多的功能，在原有的分類基礎(chǔ)上加以細(xì)分，增加更多的細(xì)節(jié)處理。比如：在分類的時候我們可以標(biāo)注文件的根目錄，文件是否已經(jīng)損壞，刪除是否對程序會有影響，或者增加一個最新文件、最舊文件、重復(fù)文件、空的文件夾清理的功能，直接跳轉(zhuǎn)到文件位置等等便利的功能，提供給用戶更好的使用感。

2.2 遞歸邏輯調(diào)用數(shù)據(jù)文件

Lisp語言的最主要控制結(jié)構(gòu)為遞歸。遞歸是一種特殊的函數(shù)調(diào)用，是在一個函數(shù)中又調(diào)用了函數(shù)本身，使得Lisp語言設(shè)計出的程序更加簡潔，更具可讀性。本身Lisp語言的特點就是符號化表示數(shù)據(jù)和函數(shù)（S-表達式），基本實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遞歸定義，函數(shù)按照遞歸算法實現(xiàn)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更是按照遞歸定義的，這使得遞歸邏輯在lisp語言之中是最主要的控制方式。根據(jù)我們的研究分析，手機的應(yīng)用數(shù)據(jù)存儲與緩存的存儲存在規(guī)律性和辨識性，我們可以通過文件名索引到應(yīng)用的不同資源位置，而且根據(jù)資料表示，空文件夾以及空文件是在應(yīng)用運行過程中產(chǎn)生的中間性文件即只在應(yīng)用運行時候才發(fā)生作用。軟件在每一次用戶需要響應(yīng)的時候都會生成一個日志文件、緩存文件以及中間文件，但是在用戶關(guān)閉軟件的時候，這些文件并不會被刪除。對于用戶來說這些文件也是屬于垃圾文件，日積月累之下則會占據(jù)不小的內(nèi)存空間，所以這就需要采用遞歸調(diào)用的方式，不斷調(diào)取相應(yīng)的文件夾，可以將文件夾之間的關(guān)系看作圖的結(jié)構(gòu)，采用深度優(yōu)先遍歷DFS算法，加上條件判斷：直到下一個文件的類型判定不再為文件夾之后，就可以斷定這是數(shù)據(jù)，然后找到這些垃圾文件并予以清除，從而達到底層清理的效果。同時，我們?yōu)橐幚淼臄?shù)據(jù)選擇到最合適的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)（如雙向表、二叉樹、廣義表等），我們也可以輕松地查找到想要的數(shù)據(jù)。由此延伸，遞歸模式使得我們可以不斷修改、調(diào)試、糾錯，可以讓我們在不斷修改和增加用戶自定義函數(shù)來構(gòu)成復(fù)雜的系統(tǒng)。這樣我們可以為一些用戶打開一個入口，自定義一個處理過程，這樣一來我們就可以為用戶增加一個自定義功能。對于我們整理出垃圾文件，冗余文件，緩存等文件時,我們只要對存放數(shù)據(jù)的表進行查找，不需要再去尋址，是極其便利的，簡化了我們的數(shù)據(jù)清理過程，也極大的提高我們整個數(shù)據(jù)清理過程的速度。

2.3 數(shù)據(jù)文件的逐層智能檢索

Lisp語言提供的有關(guān)符號的特征值和特征表的相應(yīng)操作，可以方便的實現(xiàn)各種搜索。所以我們可以利用Lisp操作符：quote、atom、eq 進行符號判斷，car、cdr、cons操縱表格，cond負(fù)責(zé)分支判斷，來實現(xiàn)定期自動化搜索、智能檢索。另外，我們可以加入時間序列的標(biāo)記，記錄文件的創(chuàng)建時間以及最后修改時間，計算時間間隔以及距今時間跨度，通過間隔長短來判斷文件的重要程度，一般來說不重要的數(shù)據(jù)文件的特征都是太久沒有訪問或者訪問的頻次過低，我們將其作為基本判定條件進行篩選，然后利用經(jīng)過訓(xùn)練的重要性判斷機制以降序的形式呈現(xiàn)給用戶。上述的重要性判別，我們設(shè)想采用機器學(xué)習(xí)的訓(xùn)練模式設(shè)計智能判斷重要性機制，根據(jù)我們采集的不同數(shù)據(jù)文件的時間間隔以及實際對于用戶重要程度的結(jié)果輸入進行訓(xùn)練，并加入用戶習(xí)慣以及使用規(guī)律進行推斷，實現(xiàn)個性化的分析策略，給用戶最有效率的清理過程。由于Lisp語言設(shè)計的特征值和特征表的相應(yīng)操作，其實可以理解為給我們提供了一把萬能鑰匙，利用這把鑰匙我們可以打開任何一個存儲空間的大門，方便我們實現(xiàn)各種各樣的搜索，提供自學(xué)習(xí)的可能。最后則是針對用戶的前端設(shè)計，Lisp語言的設(shè)計無法可視化，我們以其的特點作為開發(fā)的底層邏輯，并通過其他語言呈現(xiàn)給用戶更清晰更明了的列表形式，并通過上述算法提供相應(yīng)分析，進一步幫用戶提高數(shù)據(jù)清理的精確度，使得數(shù)據(jù)清理的選擇項更人性化。

3 總結(jié)

我們主要想利用Lisp語言提出以表的形式存儲及處理、遞歸邏輯調(diào)用數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)文件的逐層智能檢索這三點基礎(chǔ)優(yōu)化點。希望在根本上去優(yōu)化現(xiàn)有的垃圾清理軟件，也為這些軟件提出了一些增加更加人性化的功能的優(yōu)化點，如增加一個最新文件、最舊文件、重復(fù)文件、空的文件夾清理的功能，增加一個自定義功能等。因為Lisp語言是一門自由度很高的語言，它在人工智能領(lǐng)域的應(yīng)用非常多，作為一門可以靈活調(diào)用的實驗性語言，這方便了開發(fā)者在實驗過程中的不斷測試修改。不過它依舊存在著一些不足，無法可視化以及對于非開發(fā)者的閱讀代碼不友好是我們將它作為底層邏輯設(shè)計的原因，我們希望可以在Lisp的基礎(chǔ)上進行研發(fā)設(shè)計，再通過C++、Java、Python等程序語言結(jié)合上述算法結(jié)構(gòu)給實現(xiàn)提供可能性。