時間換空間，空間換時間

標題這句話，是程式設計裡頭進行最佳化(Optimize)調整時的最終圭臬。不是唯一的方法，卻是全世界通用、軟硬體通吃的最後一招。

所以寫程式的人都沒什麼才華，弄來弄去，只剩一招。

最佳化調整通常有兩個目的，一個是增加程式的運算效能，另一個就是節省程式的資源使用。我們需要減少運算時間的時候，就用查表的方式、建立快取(Cache)的方式，拿空間換時間；需要節省記憶體空間、硬碟空間的時候，就改存放比較簡單的資料、壓縮過的資料，再花時間用演算法計算。

不過，不管怎麼樣，這都是最後一招。意思是，在我們將能夠調整的都調整過了之後，才能使用它。如果有一個比較快速的演算法可以改善程式的運算效能，我們就還不能使用這最後一招。畢竟這一招是需要付出代價的。

舉個很簡單的例子講。我們需要做一個計算從整數A累加到整數B的函式。看到題目，我們很快的寫了一個迴圈來做累加的計算。然後我們將這個函式做最佳化。不需要查表，不需要快取，不需要任何用空間換時間的方法，只需要一個很簡單的梯形面積公式。Sum = (B+A)*(B-A+1)/2。

好，我知道這個例子很蠢，但是概念很重要。

概念是，有比較好的方法可以改進運算效能、節省資源使用量的時候，千千萬萬不要只會想到時間換空間，空間換時間的最後一招。

我們最近進行了一個最佳化的任務--改善遊戲的資料讀取時間。

一開始，我們將資料讀取的工作修改為交給一個專門的執行緒來做，得到一部份的成果，只是還不夠理想。然後我們進一步的將資料分出優先順序，盡可能的將資料載入的時間點分開來，不要讓很多資料載入的工作集中在同一時間。但是這樣的改善成果也還不夠。

最後，我們發現資料載入的效能瓶頸，是出在將這些讀取得的資料轉換為遊戲內資料的過程，於是就施放大絕--拿空間換時間。我們將資料檔案做修改，改成存放已經轉換過的資料，載入的過程中不再需要做轉換，只需要很單純的將資料讀取到記憶體中就可以。效果很好，達到我們的理想需求，但是代價也很大--檔案容量膨脹了十倍以上。

問題來了。

這樣的檔案容量大爆炸，會影響到下載檔案的時間與頻寬，還有，搞不好安裝光碟會從一片DVD變成兩片，成本大增。於是我們又想了個辦法調整。

我們將一部份的資料還原成轉換前的比較小的原始資料，然後做了個小程式把轉換資料的工作獨立出來。使用者下載與安裝的是容量小的原始資料，經過轉換程式轉換後，再存放到資料硬碟裡面。這樣，我們又拿時間來換空間，只不過這個時間並不是遊戲進行時的運算時間，而是檔案安裝與更新的時間。遊戲還是保持順暢，安裝與更新嘛…多花一點時間無妨的啦!