11、SeqAn3的设计与编程技术解析

SeqAn3的设计与编程技术解析

1. SeqAn3的设计目标

在SeqAn3的设计中，有几个核心目标起到了关键的指导作用，这些目标不仅影响着库的整体架构，还决定了其未来的发展方向和应用潜力。
- 性能 ：SeqAn过去在性能方面表现出色，SeqAn3的主要目标之一是通过新代码实现与SeqAn2相似的性能。在并发和并行处理方面，包括向量化，SeqAn3致力于深度集成到库中，充分挖掘现代计算机的潜力，同时将复杂的实现细节对用户隐藏。这意味着依赖C++标准化的线程能力，避免使用像OpenMP这样与常规C++代码差异明显且难以配置的技术。并行化的具体设置应在运行时进行，不依赖编译时标志、宏或环境变量。对于某些接口，将采用“默认并行”的方法，并且在算法设计需要在串行和并行之间做出选择时，优先考虑并行情况。这样做的目的是让更多用户能够轻松获得高性能，将并行性视为库设计的重要组成部分，而不是高级特性。当然，对于那些希望在应用程序级别实现并行化并避免冲突的用户，库级别的并行化仍然是可选的。
- 简单性 ：C++是一种较为复杂的编程语言，SeqAn1/2在技术和组织层面的一些做法进一步增加了其复杂性。SeqAn3的最大挑战是在不牺牲其他设计目标的前提下，克服这种复杂性，提供一个更简单的库。简单性体现在多个维度，包括用户视角的简单性、贡献者和维护者视角的简单性。在大多数情况下，这些目标相互依赖，但也可能存在冲突，此时应优先考虑为用户提供更简单的体验。SeqAn3将采用一些现代C++技术，使代码更易于使用和维护。虽然有些技术可能对C++专家和SeqAn老用户来说是新的，但一旦用户掌握了核心原则，就能快速上手库的新部分。此外，还将在结构层面进行简