各位看官～今天咱們來進行第一次的重構吧～

1. 整體架構

為了更好管理不同功能的開發，我們將 IDS server 分為幾個模組：

而根目錄只包含 main.py 和設定相關的程式和檔案。

雖然 ESP32 支援多執行緒，但為了節省記憶體，以及簡化設計，本系統只會使用主執行緒和中斷處理程序。

接著，咱們來製作所有模組都需要的 log 輸出功能吧～

2. common/logger.py

此檔案只有一個公開方法 write()：

def write(msg: str):
    """不建議在 ISR 內呼叫。"""

    now = machine.RTC().datetime()
    print(
        f"{now[0]}-{now[1]:02d}-{now[2]:02d} "
        f"{now[4]:02d}:{now[5]:02d}:{now[6]:02d}.{now[7]:06d}  "
        f"{msg}"
    )

根據 MicroPython 的限制，不應該在 ISR 內由 heap 配置記憶體，而字串拼接，尤其格式化，通常需要配置記憶體來處理，因此不建議在 ISR 內使用。

一開始咱們用 machine.RTC() 來得到 ESP32 的 RTC，然後以其 datetime() 來取得目前的日期時間，其回傳格式是 tuple：

這裡有個要注意的點，雖然根據文件描述，machine.RTC() 似乎會創立一個新的 RTC 實例，但在咱們的環境下，無論呼叫幾次，都會得到同一個實例（以 id() 來驗證）。

3. 字串拼接

在 write() 裡，因為需要格式化，所以使用 f-string 來達成，當然也可以用 str.format() 或 %-formatting。這裡咱們不考慮複雜的使用情境，只探討最簡單的字串拼接：

def test_f_str(n, s):
    for i in range(times):
        t = f"arg ({n}, {s})"


def test_concate(n, s):
    for i in range(times):
        t = "arg (" + str(n) + ", " + s + ")"


def test_join(n, s):
    for i in range(times):
        t = "".join(("arg (", str(n), ", ", s, ")"))


def test_percent(n, s):
    for i in range(times):
        t = "".join("arg (%d, %s)" % (n, s))

執行 3 輪，每輪各執行 10000 次：
第 1 輪：

第 2 輪：

第 3 輪：

撇除 %-formatting，可以發現使用 join() 是執行最快，但記憶體使用量卻可能最多；而 f-string 耗費的記憶體最少。

不過這只是一種情境，若將程式改為（重複使用 s）：

def test_f_str(n, s):
    for i in range(times):
        s = f"arg ({n}, {s})"


def test_concate(n, s):
    for i in range(times):
        s = "arg (" + str(n) + ", " + s + ")"


def test_join(n, s):
    for i in range(times):
        s = "".join(("arg (", str(n), ", ", s, ")"))


def test_percent(n, s):
    for i in range(times):
        s = "".join("arg (%d, %s)" % (n, s))

執行 3 輪，每輪各執行 100 次（太多次會導致 MemoryError）：
第 1 輪：

第 2 輪：

第 3 輪：

join() 還是最快，但記憶體使用量也是最少。

不過這種測試只能做為一種參考，畢竟有些參數不同，結果可能就有變化。而且在輸出 log 時，需要拼接的字串不至於太長，耗費的時間和記憶體應該有限。

4. 執行

在執行時，注意要將 common 這個資料夾先上傳到板子上，否則執行 main.py 時會出現找不到 common 模組的錯誤：

main.py 可以不用上傳，只要在 Thonny 開啟並執行就好。若 main.py 也上傳到板子，那以後板子通電後，就會直接執行 main.py，這在開發階段會有一些不方便。