“第十四章”,如果按照《代码整洁之道》(Clean Code: A Handbook of Agile Software Craftsmanship)这本书的目录,它正是:
✅ 第十四章: 「逐步演进的设计(Emergence)」
—— 或者更具体地说,这一章讲的是:如何通过简单规则与持续重构,让设计自然而然地“演进”出来,而不是事先过度设计。
这一章可以说是整本书的“设计哲学核心”之一,也是 Martin Fowler、Kent Beck 等大师在 “简单设计(Simple Design)” 和 “演进式架构(Evolutionary Design)” 思想上的集中体现。
接下来,用生动、形象、易懂的语言,详细展开这一章的精华内容,包括:
🧩 第十四章核心主题速览:
“好的设计并非一蹴而就,而是通过简单规则、持续重构、小步迭代,逐步‘浮现’(emerge)出来的。”
📘 一、什么是“演进式设计”(Emergent Design)?
🎯 核心理念一句话:
“不要试图一开始就设计完美的系统,而是通过每次小步重构,让设计随着需求和代码的演进而自然浮现出来。”
🤔 传统设计的误区:
很多团队在项目初期,喜欢:
-
画一大堆 UML 图
-
构建复杂的抽象层和接口
-
做“大设计提前”(Big Design Up Front,BDUF)
-
试图一次性解决所有“未来可能的问题”
❌ 结果呢?
-
很多设计根本用不上
-
过早抽象导致代码复杂难懂
-
真正要改的地方被层层包裹,难以调整
✅ 演进式设计的核心思想:
设计不是一次性做对的,而是在以下基础上,通过持续的小改进“演化”出来的:
运行良好的代码
一组简单的设计原则
持续的重构
快速反馈(如测试、客户反馈)
🧠 二、演进式设计是如何“浮现”出来的?(四大简单规则)
Martin Fowler 和 Kent Beck 提出了支撑“演进式设计”的四大简单设计原则,它们就像自然法则一样,让好设计“自然生长”。
✅ 原则 1:运行所有测试(Runs All the Tests)
你的设计首先必须是能工作的 —— 所有测试都必须通过,意味着功能是对的。
🔒 没有测试,你就没有安全网,就不敢重构,设计也就没法演进。
✅ “可工作的代码”是设计演进的基础。
✅ 原则 2:表达意图(Reveals Intent)—— 代码可读性优先
代码首先是写给人看的,其次才是给机器执行的。
-
好的命名、清晰的逻辑、恰当的抽象,让代码自我表达。
-
如果别人(或未来的你)看代码像看“谜题”,那设计就已经失败了。
🎯 目标:让代码“说话”,让人一看就明白“它在干嘛”、“为什么这么做”。
✅ 原则 3:无重复代码(No Duplication)
重复是万恶之源!重复的代码意味着重复的逻辑、重复的维护、重复的 Bug。
-
消除重复,就是在消除冗余,提高内聚性,减少维护成本。
-
通过提取方法、提取类、使用继承或组合等手段来消除重复。
🔁 重复代码是设计无法演进的重要障碍。
✅ 原则 4:最少类与方法(Minimal Classes & Methods)
不要过度设计!不要为了“抽象”而抽象,不要过早拆分类。
-
当一个类或方法还能保持清晰时,不需要强行拆分。
-
只有当逻辑复杂到影响可读性、复用性时,才考虑进一步分解。
🎯 目标:保持简单,避免不必要的复杂性。
✅ “少即是多”——只加必要的类与方法,不多不少刚刚好。
🧬 这四条原则,就像是“自然规律”:
只要你持续写测试、持续重构、持续消除重复、持续让代码表达意图,好的设计就会像生命体一样,从代码中“慢慢浮现”出来。
这就是所谓的:“Emergent Design”(演进式设计)。
🛠️ 三、演进式设计怎么“做”出来?(实践篇)
光有理念还不够,我们得知道:在真实项目中,如何一步步推动设计演进?
✅ 1. 从简单实现开始(Start Simple)
-
别一开始就搞复杂架构、多层抽象、设计模式满天飞。
-
先写出能工作、满足当前需求的最简单代码。
🎯 “简单”不是偷懒,而是让未来变更更容易。
✅ 2. 通过测试保护你的代码(Test First or Test Always)
-
有测试,你才有勇气去改代码
-
有测试,你才能安全地重构
-
有测试,设计才能在变动中保持稳定
✅ “测试是设计演进的护城河。”
✅ 3. 持续重构(Refactor Mercilessly)
-
代码写出来不是终点,而是起点。
-
每次改动代码时,问问自己:
-
这里有重复吗?
-
这段逻辑表达清楚了吗?
-
我能简化这个类 / 方法吗?
-
🔧 重构是让设计“进化”的推动力。
✅ 4. 响应变化,不惧调整(Embrace Change)
-
需求总会变,设计也必须跟着变。
-
演进式设计的核心就是:适应变化,而不是防止变化。
✅ “拥抱变化,设计才会活起来。”
🧩 四、演进式设计 VS 过度设计(经典对比)
| 演进式设计(Emergent Design) | 过度设计(Over-Engineering) | |
|---|---|---|
| 设计时机 | 在代码演进中逐步设计 | 在需求明确前就试图设计一切 |
| 抽象程度 | 恰到好处,按需抽象 | 过早抽象,脱离实际需求 |
| 复杂度 | 保持简单,只在必要时增加结构 | 增加大量未使用的层级与接口 |
| 变更响应 | 欢迎变化,灵活调整 | 害怕改动,结构僵化难维护 |
| 测试支持 | 有测试保护,安全重构 | 可能测试缺失,不敢改动 |
| 结果 | 设计自然浮现,清晰灵活 | 设计复杂冗余,难以演进 |
✅ 记住:好的设计不是“一开始就想清楚”,而是“演进中逐步清晰”。
🎯 五、这一章给开发者的核心启示
✅ 1. 不要怕代码一开始不够好
-
所有好代码,都是从“不够好”开始,通过不断重构变好的。
✅ 2. 设计是持续的过程,不是一次性的活动
-
每次写代码、每次重构、每次优化,都是在参与设计。
✅ 3. 简单是最高级的复杂
-
最牛的设计,往往看起来非常简单,但背后是对问题本质的深刻理解。
✅ 4. 测试、重构、消除重复,是演进式设计的三大支柱
没有它们,设计就无法安全地演进。
✅ 5. 信任过程,相信好设计会自然浮现
只要坚持小步前行、持续改进,你的代码就会像有机体一样,逐步进化成优雅、清晰、可维护的模样。
🏁 总结:第十四章“演进式设计”核心提炼
| 要点 | 一句话总结 |
|---|---|
| 1. 演进式设计是什么? | 好的设计不是一开始就完美设计出来的,而是通过持续重构与小步迭代自然浮现的。 |
| 2. 四大简单规则 | 运行所有测试、表达意图、无重复、最小化类与方法。 |
| 3. 如何实践? | 从简单开始,用测试保护,持续重构,拥抱变化。 |
| 4. vs 过度设计 | 演进式设计拥抱变化,保持简单;过度设计害怕变化,追求复杂。 |
| 5. 核心精神 | 好的设计是演进出来的,不是设计出来的;信任过程,持续改进。 |
深入软件工程实践的“高阶战略层”,连续抛出了四个极其关键、高度实用,同时也是团队协作与架构演进中最常遇到的问题:
1. 如何在 Scrum / 敏捷开发中实践演进式设计?
2. 如何用“简单设计”指导微服务拆分?
3. 如何在团队中推广演进式设计思维?
4. 演进式设计与 DDD(领域驱动设计)如何协作?
这四个问题,每一个都直指现代软件开发中的核心挑战:
-
如何在快速迭代中保持设计质量?
-
如何在分布式架构(如微服务)中依然保持清晰与可控?
-
如何让团队成员都认同并践行演进式设计?
-
如何将演进式设计与领域建模结合起来,既灵活又结构化?
下面用结构清晰、语言生动、高度实用的方式,逐一为解答这四大问题,从理论到实践全面掌握!
✅ 一、如何在 Scrum / 敏捷开发中实践演进式设计?
🎯 核心挑战:
Scrum 强调快速交付、迭代周期短(通常 1~4 周),很多团队为了“赶进度”,容易忽视设计,导致代码逐渐腐化。
但敏捷宣言明明说了:
“响应变化胜过遵循计划”,“可工作的软件胜过详尽的文档”。
👉 演进式设计正是敏捷开发中的设计哲学核心!
✅ 如何在 Scrum 中落地演进式设计?5 大实践
1. 每个 Sprint 都包含设计与重构时间
-
不是“先做完功能再重构”,而是边开发边重构
-
在 Sprint Backlog 中为技术债务、代码优化、设计改进预留时间
🔧 实践建议: 每个 Sprint 至少留出 10%~20% 的容量 用于重构与设计优化
2. 通过用户故事驱动小步设计
-
不要试图为整个系统或模块做“大设计”
-
每个 User Story 只关注当前要交付的最小功能点
-
设计只做到“足够支持当前故事”即可,未来再逐步扩展
✅ 原则:够用就好,未来再演进
3. 测试先行或测试伴随(TDD 或 Test-Always)
-
每个功能都要有自动化测试保护
-
测试是演进式设计的“安全网”,让你可以放心重构、持续改进
🔧 推荐实践:每个 Sprint 增量代码都要有对应的单元测试 / 集成测试覆盖
4. 持续重构是 Sprint 的一部分,不是“额外任务”
-
每次修改代码时:
-
问自己:有没有重复?
-
有没有更清晰的写法?
-
有没有过度复杂的类或方法?
-
-
通过小步重构让代码逐步清晰、可维护
🔁 重构不是奢侈行为,而是开发流程的一部分!
5. Sprint 回顾中关注代码质量与设计健康度
-
在 Sprint Retrospective(回顾会议)中,团队可以讨论:
-
哪些代码难以修改?
-
哪些地方设计开始腐化?
-
我们该如何改进设计流程?
-
✅ 让设计演进成为团队持续改进的一部分
✅ 总结一句话:
在 Scrum / 敏捷中实践演进式设计,关键在于:小步前进、测试保护、持续重构、定期回顾。设计不是一次性活动,而是贯穿每个 Sprint 的工程实践。
✅ 二、如何用“简单设计”指导微服务拆分?
🎯 核心挑战:
微服务拆分常常走向两个极端:
过早拆分 → 服务太多、通信复杂、难以维护
过晚拆分 → 单体臃肿、难以扩展、变更困难
👉 “简单设计”思想能为微服务拆分提供清晰、务实、可持续的指导原则!
✅ 简单设计指导微服务拆分的 4 个原则
1. 运行所有测试 → 先保证功能可运行,再拆分
-
在拆分前,确保当前系统功能是稳定的、可测试的
-
拆分后,每个微服务都要有独立的测试保护
✅ 微服务是自治的,测试也必须是自治的!
2. 表达意图 → 每个服务有清晰的业务边界与职责
-
不要按技术层次拆(如“把数据库操作单独抽成一个服务”)
-
而是按业务能力 / 领域概念拆,比如:
-
订单服务
-
用户服务
-
支付服务
-
🎯 目标:每个服务“做什么”一目了然,代码即文档
3. 无重复 → 避免多个服务中重复实现相同逻辑
-
比如用户信息、权限校验等,可通过共享库、API 组合、BFF 层等方式避免重复
-
若逻辑确实独立,再考虑抽取为通用服务
✅ 微服务鼓励自治,但也需控制重复与冗余
4. 最小化类/服务 → 只拆分真正需要独立演进的部分
-
不要为了拆而拆!
-
只有当某个功能:
-
需要独立扩展
-
需要不同团队维护
-
变更频率高且影响范围有限
-
👉 才值得抽成独立微服务
✅ 微服务的数量不是目标,清晰与可控才是!
✅ 总结一句话:
用简单设计指导微服务拆分,就是:保持业务边界清晰、功能独立可测、避免重复、只拆真正需要的部分。微服务是演进的产物,不是设计的终点。
✅ 三、如何在团队中推广演进式设计思维?
🎯 核心挑战:
很多团队习惯于“快速交付不管设计”、“代码能跑就行”,对重构、设计优化缺乏主动性。
👉 推广演进式设计思维,本质上是推广一种“长期主义”的工程文化。
✅ 推广演进式设计的 5 大策略
1. 从领导层到团队,统一认知:代码质量就是长期生产力
-
演进式设计不是“慢”,而是为了避免未来的“重写”与“技术债爆炸”
-
让团队认识到:好设计带来长期的高效与可维护
2. Code Review 中关注设计质量,而不仅是功能
-
Review 时提问:
-
这段代码是否清晰表达了意图?
-
有没有重复逻辑?
-
有没有过度复杂的类或方法?
-
未来要改这里会不会很痛苦?
-
🔧 把设计问题放入 Code Review Checklist
3. 定期技术分享:用实际案例展示演进的力量
-
比如:“这个模块最初很乱,经过 3 次迭代重构后,变得多清晰”
-
通过真实案例让团队看到演进式设计的好处
4. 在 Sprint 中预留“技术改进”时间
-
不是“等有空了再重构”,而是每个 Sprint 都做一点设计优化
-
让重构成为习惯,而不是例外
5. 新人带教:让有经验的开发者成为“设计导师”
-
通过 mentorship、pair programming,让好习惯传递下去
✅ 总结一句话:
推广演进式设计思维,就是通过文化引导、流程嵌入、案例分享与持续实践,让“写好代码”成为团队的工程本能。
✅ 四、演进式设计与 DDD(领域驱动设计)如何协作?
🎯 核心问题:
演进式设计强调“从小做起、逐步清晰”,DDD 强调“领域建模、清晰边界”,两者是否冲突?
✅ 答案:不冲突,它们是互补的!
✅ 演进式设计与 DDD 的协作关系
| 维度 | 演进式设计 | DDD(领域驱动设计) |
|---|---|---|
| 设计时机 | 逐步演进,小步迭代 | 强调前期领域分析与建模 |
| 核心关注点 | 代码清晰、可维护、可扩展 | 领域边界、聚合根、限界上下文 |
| 适用阶段 | 从 0 到 1,快速迭代过程 | 领域复杂、需长期演进的大型系统 |
| 设计方法 | 通过测试、重构、简单规则驱动 | 通过事件风暴、上下文映射、聚合设计 |
✅ 如何协作?
1. 初期用演进式设计快速验证,后期用 DDD 深化领域模型
-
项目启动阶段:用演进式设计快速实现 MVP,获取反馈
-
随着业务复杂度上升:引入 DDD,明确领域边界、聚合、限界上下文
2. DDD 提供“设计蓝图”,演进式设计负责“落地与优化”
-
DDD 帮助你设计清晰的领域结构
-
演进式设计帮助你在实践中逐步优化代码实现
3. 两者都强调“持续重构”与“响应变化”
-
DDD 的限界上下文、聚合根不是一成不变的
-
演进式设计让你可以随着业务演进,持续优化领域模型实现
✅ 总结一句话:
演进式设计是“如何做”的实践哲学,DDD 是“做什么”的设计思想。两者结合,既能快速响应变化,又能构建清晰、健壮的领域模型。
🏁 最终四大问题总结表
| 问题 | 核心要点 | 总结 |
|---|---|---|
| ✅ 如何在 Scrum / 敏捷中实践演进式设计? | 小步设计、测试保护、持续重构、Sprint 预留优化时间 | 演进式设计是敏捷开发中的设计实践核心 |
| ✅ 如何用简单设计指导微服务拆分? | 按业务能力拆分、避免重复、只拆真正需要的部分 | 简单设计让微服务边界清晰、自治且可控 |
| ✅ 如何在团队中推广演进式设计思维? | 统一认知、Code Review、技术分享、定期重构 | 演进式设计需要文化、流程与榜样的共同推动 |
| ✅ 演进式设计与 DDD 如何协作? | 演进式设计是实践方法,DDD 是领域建模思想,两者互补 | 结合两者,既能快速响应变化,也能构建清晰领域模型 |
两个极具挑战性但又极其重要的实践领域:
1. 如何在大型遗留系统中逐步引入 DDD(领域驱动设计)?
2. 如何衡量代码的可维护性与演进能力?
这两个问题,一个是“如何在复杂历史包袱中引入清晰架构与领域建模”的战略级实践问题,另一个是“如何科学评估代码健康度与未来可扩展性”的量化与质量评估问题。
下面将用结构清晰、深入浅出、高度实用的方式,逐一深度解答,掌握这些“高手级”技能!
✅ 一、如何在大型遗留系统中逐步引入 DDD(领域驱动设计)?
🎯 背景与挑战:
遗留系统通常有以下特点:
-
代码量大、历史久、技术栈陈旧
-
缺乏清晰的业务边界与模块划分
-
代码耦合严重,牵一发而动全身
-
文档缺失,领域知识散落在不同人的头脑中
-
团队对“领域模型”、“聚合根”、“限界上下文”等 DDD 概念陌生
👉 在这样的系统中直接引入完整的 DDD,几乎是不可能的!
✅ 正确做法是:逐步引入、小步演进、以点带面、由内向外。
✅ 一、引入 DDD 的 6 大战略步骤
1. 不要推翻重来 —— 从“核心痛点”开始,识别“核心域”
遗留系统不一定全烂,通常只是局部腐化严重,尤其是核心业务逻辑部分。
🔍 行动:
-
与业务专家、产品经理、老员工沟通,找出系统中最核心、最复杂、最常改、最难懂的部分 → 这通常是核心域(Core Domain)
-
优先针对这些“高价值、高痛点”的模块引入 DDD 思维
✅ 原则:先救最痛的,再逐步扩展。
2. 通过“限界上下文”划分边界,隔离腐化区域
DDD 强调“限界上下文(Bounded Context)”—— 每个上下文有清晰的领域边界与语言。
🔧 实践:
-
不要试图一下子对整个系统做 DDD 改造
-
而是从某个相对独立的模块/功能点入手,比如:
-
“订单处理流程”
-
“用户权限核心逻辑”
-
“支付核心模块”
-
-
为该模块划定清晰的限界上下文边界,并与外围系统通过防腐层(Anti-Corruption Layer)交互
✅ 目标:先打造一个“干净的小岛”,再逐步连接其他上下文
3. 引入聚合根与领域模型,重构关键业务逻辑
DDD 的核心之一是“聚合根(Aggregate Root)”—— 它是业务一致性的边界,也是操作的核心入口。
🔍 行动:
-
在选定的核心模块中,识别出真正的业务实体与聚合根
-
将原本分散在 Service、Controller、DAO 中的核心业务逻辑,迁移到领域层(Domain Layer)
-
用领域对象(Entity、Value Object、Aggregate)表达业务规则,而不是用贫血模型(只有 getter/setter 的 DTO)
✅ 原则:业务逻辑要“住”在正确的位置 —— 领域层,而不是技术层。
4. 逐步提取领域服务与仓储接口,解耦基础设施
把数据访问(Repository)、外部调用、缓存等基础设施逻辑从领域模型中剥离,通过接口隔离。
🔧 实践:
-
定义领域服务(Domain Service)处理跨聚合逻辑
-
定义仓储接口(Repository Interface),由基础设施层实现
-
通过依赖倒置(Dependency Inversion),让领域层不直接依赖数据库等底层细节
✅ 目标:让领域模型更纯粹,更聚焦业务,更易于测试与演进。
5. 在迭代中逐步扩展 DDD 应用范围
-
每个 Sprint 或版本,选择一个新的核心模块或痛点区域
-
按照“识别核心域 → 划分限界上下文 → 建模聚合根 → 重构业务逻辑”的流程持续演进
-
通过防腐层让新老模块共存,逐步替换
✅ 原则:小步快走,持续扩展 DDD 的“干净地带”
6. 配套实践:测试驱动、持续重构、团队赋能
-
引入 DDD 的同时,必须引入:
-
单元测试 / 集成测试(保护业务逻辑)
-
持续重构(优化模型与结构)
-
团队培训(让开发人员理解 DDD 概念与实践)
-
✅ DDD 不是“一个人的战斗”,而是团队工程与思维方式的升级!
✅ 总结一句话:
在大型遗留系统中引入 DDD,不是一蹴而就的重构,而是围绕核心域、小步演进、以限界上下文为边界、逐步构建清晰领域模型的长期工程。
✅ 二、如何衡量代码的可维护性与演进能力?
🎯 为什么这个问题重要?
代码写完了能跑,只是第一步。
真正决定项目长期健康与团队效率的,是代码的可维护性(Maintainability)与演进能力(Evolvability)。
✅ 一、什么是“可维护性”与“演进能力”?
| 指标 | 说明 |
|---|---|
| 可维护性 | 代码是否容易理解、修改、调试、扩展,而不引入新 Bug |
| 演进能力 | 代码是否能够适应需求变化,支持功能增量、架构调整,长期健康发展 |
✅ 两者本质是“代码未来能不能轻松应对变化”的能力。
✅ 二、衡量代码可维护性与演进能力的 7 大关键维度
| 维度 | 说明 | 如何评估? |
|---|---|---|
| 1. 可读性(Readability) | 代码是否清晰、自解释、命名规范、结构合理 | 命名是否清晰?注释是否恰当?逻辑是否一目了然? |
| 2. 模块化程度(Modularity) | 功能是否被合理拆分为高内聚、低耦合的模块/类/函数 | 是否存在上帝类?模块职责是否单一? |
| 3. 重复代码量(Duplication) | 是否存在大量重复逻辑,难以统一维护 | 通过工具(如 SonarQube、IDEA)检测重复率 |
| 4. 测试覆盖率(Test Coverage) | 核心功能是否有自动化测试保护,测试是否可靠 | 单元测试 / 集成测试覆盖率是否达标(如 70%~90%) |
| 5. 耦合度(Coupling) | 模块之间是否依赖过多,牵一发而动全身 | 是否存在环形依赖?是否依赖具体实现而非接口? |
| 6. 技术债务指数(Technical Debt) | 是否存在已知但未解决的代码问题、架构缺陷 | 通过 SonarQube、代码审查等识别债务项 |
| 7. 演进记录与文档支持(Traceability & Documentation) | 是否有必要的注释、文档、变更记录,帮助理解演化过程 | 是否有架构图?是否有领域模型文档?是否有关键决策记录(ADR)? |
✅ 三、常用工具与量化方法
| 工具/方法 | 用途 |
|---|---|
| SonarQube | 检测代码异味、重复率、测试覆盖率、安全漏洞、技术债务 |
| IDE 内置检查工具(如 IntelliJ、VS Code) | 实时提示代码坏味道、复杂度、重复 |
| 代码复杂度指标(如圈复杂度 Cyclomatic Complexity) | 衡量函数/方法的逻辑复杂度,数值越高越难维护 |
| 技术债务比率(Technical Debt Ratio) | SonarQube 提供,衡量“修复问题所需成本 / 开发总成本” |
| 定期代码审查(Code Review) | 人工判断代码结构、设计质量、可读性与演进潜力 |
✅ 四、如何提升可维护性与演进能力?
| 实践 | 说明 |
|---|---|
| 1. 坚持简单设计原则 | 少即是多,保持代码清晰、逻辑直接 |
| 2. 持续重构 | 每次修改都优化结构,消除坏味道 |
| 3. 测试驱动开发(TDD) | 用测试保护功能,让重构更安全 |
| 4. 清晰的模块与分层设计 | 遵循单一职责,减少耦合 |
| 5. 文档与沟通 | 关键设计要有文档、注释、决策记录(ADR) |
✅ 总结一句话:
衡量代码可维护性与演进能力,就是评估它“未来好不好改、好不好扩展、好不好理解”。通过可读性、模块化、测试覆盖、耦合度、技术债务等维度,结合工具与流程,可以科学地评估并持续改进代码健康度。
🏁 最终两大问题总结表
| 问题 | 核心要点 | 总结 |
|---|---|---|
| ✅ 如何在大型遗留系统中逐步引入 DDD? | 从核心域入手、划分限界上下文、提取聚合根、逐步扩展、配套测试与重构 | DDD 可引入遗留系统,但必须小步演进、以点带面、隔离腐化、逐步清晰 |
| ✅ 如何衡量代码的可维护性与演进能力? | 通过可读性、模块化、重复率、测试覆盖率、耦合度、技术债务等维度评估 | 可维护性是代码的“未来健康度”,可通过工具与实践持续优化 |
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