7±2

心理学研究认为人同时只能处理7±2件事，也就是说人通常只能同时处理5到9件事。超过这个范围，就容易出现混乱或差错。据说，在某些古代文明中，“七”有很多的意思。

 

7±2原理表明了人类认知能力的局限性。为了克服这个局限，我们的祖先很早就发明了分而治之（Divide and Conquer）的方法。在研究一个复杂事物时，将其划分成若干小部分，并逐渐细化，直到能把握为止。然后再反过来研究各部分之间的联系，最终达到理解整个事物的目的。

 

以人体为例，人体可看成是一个四层结构：系统、器官、组织、和细胞。人体由若干系统组成，如呼吸系统、消化系统、循环系统、神经系统等，系统若干器官组成，器官由若干组织组成，组织由细胞组成。这样我们在研究每一部分时，同时需要考虑的问题就不会太多。这样既容易描述，也便于理解。如果在划分时没有加入系统这一层，而把人体看成是心脏、大脑、脾、肝、胃、肠、肺、手、脚、腿、臂、眼、耳、鼻、喉等，就不利于我们理解各器官之间的关系以及人体的运作机理。就本质而言，人体是由细胞组成的，但这对我们理解人体有多大帮助呢？所以合理的分层是我们描述问题、理解问题的有力武器。

 

人体是一个复杂系统，但我们用一个四层结构就能描述得相当清楚。巧的是，相当多的软件系统都能用四层结构描述。以把每一部分都分成七个小部分计算，一个四层结构能描述2800（7+7*7+7*7*7+7*7*7*7）个子系统或类。有多少软件系统能超出这个范围呢？

 

软件设计的一个重要任务是分块、分层，使每一块、每一层都自成一体，完成某一功能，但又不过于复杂。并使各块、各层之间的耦合度要尽量小。这样的软件系统既易于开发，又易于维护。不幸的是，一个软件可能有很多划分方法。怎样使划分更合理，那就要看经验与感觉了。但如果一种划分违背了7±2原理，就很可能表示该划分不合理。大的原则是：不是完成同一功能的子部分不要放在一起，不是同一抽象层的子部分不要放在同一层。把心脏归到呼吸系统显然不对，把上皮组织与消化系统的各器官并列起来也不妥当。当然，也不要指望一次就能划分好，要随时调整。

 

在软件开发中，要自觉运用7±2原理，

l         每一张UML图都尽量不要超过7±2个实体。

l         每个接口（interface）或抽象类的公共函数（public functions）都尽量不要超过7±2个。

l         每个函数都不要过长。函数内，紧密相关的表达式之间不留空行，形成一个表达式组，与其它表达式组用空行隔开。每个表达式组最好有注释，解释整个表达式组的行为。每个表达式组的行数也不要过多。

l         软件的物理结构与逻辑结构要尽量匹配。这样，如果逻辑结构遵从7±2原理，物理结构就能自动符合要求。

l         每个开发小组的人数以七人以下为佳。

l         等等。

 

不管我们喜欢与否，7±2原理是大自然赋予人类的限制。也许这个原理是美得一种表现呢，不是说简单就是美吗？那就让每一个模块、每一个类、每一个函数都美起来吧。