再聊设计

前言

CSAPP这本书基本看完了,还有一个自己不太想看的章,稍微翻翻就算结束。手上还有不少经典书籍，光放着吃灰就浪费了，还是想按照原来这种一章章的读书方式去读，下一阶段要读的书是：《敏捷软件开发 原则,模式与实践》这本书在豆瓣打分为9.0分，是一本非常优秀的设计书籍，为什么要阅读这些书，因为这些基本都是通用的知识，无论你用什么编程语言，无论是做哪类行业软件，这些知识都可以用到，相当于内功了。

建筑和软件有相似点，也有非常大的区别，软件是不断变化的，而建筑是建好了之后很少变化的，所以这也就造就了软件编写完成后，要容易修改。建筑可以不用考虑好修改的问题。

一 拥抱变化

软件最大的特点是需要不断演化的，如果一个软件开发完成如建筑一样，无法修改，那其生命周期肯定不会长的。什么样的软件是无法变化的那，根上来说软件属于虚拟的东西，都是可以变化的。这里说的不能变化，只变化的代价很大，比如软件是如下的模块组成，之间的关系是由模块间的连线表示：这样情况下，我们修改扔一个模块，其他模块都受到影响了，成本太高，以至于我们把它看作无法变化的。这样的软件设计就是僵化的。

对于这种情况，我们尽量要减少模块之间的关系，减少了模块的耦合性，让变化隔离起来，假如可以按照下面的方式来设计，这样软件之间的联系由12个，减少到4个，降低了耦合，让软件结构更加灵活了。

二 在变化中寻求稳健

正如上面所说，软件和建筑的最大区别，就是建筑建成后基本无需做大的改动，而软件的变化是持续其整个生命周期的。如果建筑也是随时可以改变的，那么改变而不影响建筑的稳定是最重要的考量因素了。这就要求，整个架构上，改动起来关联性一定要小，就是说不能因为改动一点而导致其他地方也受到影响，总不能拿掉一块砖，整个房子就塌了吧。这对应软件来说，就是软件的脆弱性，脆弱的软件好像盖了个危楼，这座楼随时可能因为一个无关紧要的变化而倒掉。

要对付这种脆弱性，那我们将整个建筑划分成不同部分组成，每一个部分和其他部分有尽可能少的联系，这样我们修改一部分的话，其他部分的影响尽可能的小，或者只要我们不改动连接的地方（即软件的接口层），整个软件还可以保持相当的稳健。

所以软件架构是由基础层搭建的一个架子，这个架子是稳定的，中间的填充部分可以随时变化，而对整个软件的影响甚小，抽象出这个架子是最重要的工作，如果这个架子未考虑到未来可能的变化，未来的功能可能会导致整个架子的变化，即架构跟不上需求了，这变化就要大了。当然我们也无法预测所有变化，只能尽可能地让未来的变化在自己的框架之中，并在新功能开发的过程中随时调整。

正如上图所示，我们通过稳定的抽象层构成整体架子，具体的模块都依赖于抽象，这样各个模块可以随意变化，而对整体机构没有大的影响。

三 可复用可抽离

对建筑里面也有复用，比如我们常用的楼板，我们可以在不同的建筑物都可以使用。软件更是这样，每个软件开发都要耗费大量的人力，如果软件中的模块，可以抽出来，用在其他软件上。不仅可以减少开发这个模块的精力，而且由于这个模块是已经经过实践检验的，所以稳定性更好些。

如果一个软件里面的每个模块的联系都很紧密，抽离模块就很困难，这就相当于乐高积木有非常多的接口和周围的积木都有联系，这样的模块就比较难拼了，拿到其他地方，也难以复用了。感觉和上面还是一样，要把软件设计尽量设计简单的模块化的接口，而且是模块之间的调用是通过接口的，少直接用侵入的。

不可复用不可抽离，就是说软件牢固性比较强，或粘连性比较强，导致想复用的组件无法抽离。这让我想到平时自己封装函数或库的时候，尽量不要打印日志，特别这个日志模块是外部引入的，这样就限制了通用性，如果别人想用你的函数或库就必须引入不必要的日志模块，影响了可用性。

软件模块复用的越高，软件的边界成本就越低，整体软件费用降低，而且开发速度会越来越快。

四  多用正少用奇

正如好的法律设计，让正常做事很容易，让做违法的事情很难一样。好的软件设计，让在添加功能的时候，做正确的事情很容易，做影响软件架构或不符合架构的事情比较难。人均有惰性，如果做正确的事情很麻烦，那么在时间紧的情况下，很多人会倾向于走捷径，这就导致架构的腐烂，后续再来应对变化的时候就会越来越吃力。这里面所谓的正就是容易的，顺手的；所谓的奇就是不顺手的，复杂的。在设计软件的时候，让增加功能变成容易的事情，靠正，而不是走那种取巧的方式，不顺手的方式来实现需求。

这还体现在整体设计上，设计尽可能地简单和易于理解，不要做晦涩的设计，这样沟通成本高，后续实现成本也高。

五 做好当下不要想太多

软件设计为了扩展性，都要预留些接口，目的是将现有的功能和未来可能添加的功能结合在一起，抽象出来一个接口。这样的好处是，未来的变化如果是被预测准了，那就皆大欢喜，如果预测不准那，就需要做伤筋动骨的改变，得不偿失。

这里不是说不要为未来留有接口，而是不要过分注重扩展性，这样会加大复杂性。那如果需求来了怎么办，那就在增加功能的同时进行代码的重构，把这个功能恰如其分地放入到软件合适的位置。

这有点像我们向数据库中插入数据，要保障ID的唯一性，如果我们每次插入之前都判断下此ID是否存在，这种方法是可行，但是却很影响性能。怎么办，就当ID不存在地去处理，如果存在了，在ID唯一约束的情况下，肯定会报错，我们再进一步处理这个错误即可。

六诗词欣赏

浣溪沙·从石楼石壁往来邓尉山中

[清代] 郑文焯 

一半黄梅杂雨晴，虚岚浮翠带湖明，闲云高鸟共身轻。
山果打头休论价，野花盈手不知名，烟峦直是画中行。