以前本站向大家介紹過(guò)一些軟件開(kāi)發(fā)的原則，比如優(yōu)質(zhì)代碼的十誡和Unix傳奇(下篇)中所以說(shuō)的UNIX的設(shè)計(jì)原則。相信大家從中能夠從中學(xué)了解到一些設(shè)計(jì)原理方面的知識(shí)，正如我在《再談“我是怎么招聘程序”》中所說(shuō)的，一個(gè)好的程序員通常由其操作技能、知識(shí)水平，經(jīng)驗(yàn)層力和能力四個(gè)方面組成。在這里想和大家說(shuō)說(shuō)設(shè)計(jì)中的一些原則，我認(rèn)為這些東西屬于長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的知識(shí)。這些原則，每一個(gè)程序員都應(yīng)該了解。但是請(qǐng)不要教條主義，在使用的時(shí)候還是要多多考慮實(shí)際情況。其實(shí)，下面這些原則，不單單只是軟件開(kāi)發(fā)，可以推廣到其它生產(chǎn)活動(dòng)中，甚至我們的生活中。

Don’t Repeat Yourself (DRY)

DRY 是一個(gè)最簡(jiǎn)單的法則，也是最容易被理解的。但它也可能是最難被應(yīng)用的（因?yàn)橐龅竭@樣，我們需要在泛型設(shè)計(jì)上做相當(dāng)?shù)呐Γ@并不是一件容易的事）。它意味著，當(dāng)我們?cè)趦蓚€(gè)或多個(gè)地方的時(shí)候發(fā)現(xiàn)一些相似的代碼的時(shí)候，我們需要把他們的共性抽象出來(lái)形一個(gè)唯一的新方法，并且改變現(xiàn)有的地方的代碼讓他們以一些合適的參數(shù)調(diào)用這個(gè)新的方法。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Don%27t_repeat_yourself

Keep It Simple, Stupid (KISS)

KISS原則在設(shè)計(jì)上可能最被推崇的，在家裝設(shè)計(jì)，界面設(shè)計(jì) ，操作設(shè)計(jì)上，復(fù)雜的東西越來(lái)越被眾人所BS了，而簡(jiǎn)單的東西越來(lái)越被人所認(rèn)可，比如這些UI的設(shè)計(jì)和我們中國(guó)網(wǎng)頁(yè)（尤其是新浪的網(wǎng)頁(yè)）者是負(fù)面的例子?！耙思摇保↖KEA）簡(jiǎn)約、效率的家居設(shè)計(jì)、生產(chǎn)思路；“微軟”（Microsoft）“所見(jiàn)即所得”的理念；“谷歌”（Google)簡(jiǎn)約、直接的商業(yè)風(fēng)格，無(wú)一例外的遵循了“kiss”原則，也正是“kiss”原則，成就了這些看似神奇的商業(yè)經(jīng)典。而蘋(píng)果公司的iPhone/iPad將這個(gè)原則實(shí)踐到了極至。

把一個(gè)事情搞復(fù)雜是一件簡(jiǎn)單的事，但要把一個(gè)復(fù)雜的事變簡(jiǎn)單，這是一件復(fù)雜的事。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/KISS_principle

Program to an interface, not an implementation

這是設(shè)計(jì)模式中最根本的哲學(xué)，注重接口，而不是實(shí)現(xiàn)，依賴(lài)接口，而不是實(shí)現(xiàn)。接口是抽象是穩(wěn)定的，實(shí)現(xiàn)則是多種多樣的。以后面我們會(huì)面向?qū)ο蟮腟OLID原則中會(huì)提到我們的依賴(lài)倒置原則，就是這個(gè)原則的的另一種樣子。還有一條原則叫Composition over inheritance（喜歡組合而不是繼承），這兩條是那23個(gè)經(jīng)典設(shè)計(jì)模式中的設(shè)計(jì)原則。

Command-Query Separation (CQS)??– 命令-查詢(xún)分離原則

• 查詢(xún)：當(dāng)一個(gè)方法返回一個(gè)值來(lái)回應(yīng)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，它就具有查詢(xún)的性質(zhì)；
• 命令：當(dāng)一個(gè)方法要改變對(duì)象的狀態(tài)的時(shí)候，它就具有命令的性質(zhì)；

通常，一個(gè)方法可能是純的Command模式或者是純的Query模式，或者是兩者的混合體。在設(shè)計(jì)接口時(shí)，如果可能，應(yīng)該盡量使接口單一化，保證方法的行為嚴(yán)格的是命令或者是查詢(xún)，這樣查詢(xún)方法不會(huì)改變對(duì)象的狀態(tài)，沒(méi)有副作用，而會(huì)改變對(duì)象的狀態(tài)的方法不可能有返回值。也就是說(shuō)：如果我們要問(wèn)一個(gè)問(wèn)題，那么就不應(yīng)該影響到它的答案。實(shí)際應(yīng)用，要視具體情況而定，語(yǔ)義的清晰性和使用的簡(jiǎn)單性之間需要權(quán)衡。將Command和Query功能合并入一個(gè)方法，方便了客戶(hù)的使用，但是，降低了清晰性，而且，可能不便于基于斷言的程序設(shè)計(jì)并且需要一個(gè)變量來(lái)保存查詢(xún)結(jié)果。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，很多系統(tǒng)也是以這樣原則設(shè)計(jì)的，查詢(xún)的功能和命令功能的系統(tǒng)分離，這樣有則于系統(tǒng)性能，也有利于系統(tǒng)的安全性。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Command-query_separation

You Ain’t Gonna Need It (YAGNI)

這個(gè)原則簡(jiǎn)而言之為——只考慮和設(shè)計(jì)必須的功能，避免過(guò)度設(shè)計(jì)。只實(shí)現(xiàn)目前需要的功能，在以后您需要更多功能時(shí)，可以再進(jìn)行添加。

• 如無(wú)必要，勿增復(fù)雜性。
• 軟件開(kāi)發(fā)先是一場(chǎng)溝通博弈。

以前本站有一篇關(guān)于過(guò)度重構(gòu)的文章，這個(gè)示例就是這個(gè)原則的反例。而，WebSphere的設(shè)計(jì)者就表示過(guò)他過(guò)度設(shè)計(jì)了這個(gè)產(chǎn)品。我們的程序員或是架構(gòu)師在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，會(huì)考慮很多擴(kuò)展性的東西，導(dǎo)致在架構(gòu)與設(shè)計(jì)方面使用了大量折衷，最后導(dǎo)致項(xiàng)目失敗。這是個(gè)令人感到諷刺的教訓(xùn)，因?yàn)楸緛?lái)希望盡可能延長(zhǎng)項(xiàng)目的生命周期，結(jié)果反而縮短了生命周期。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/You_Ain%27t_Gonna_Need_It

Law of Demeter?– 迪米特法則

迪米特法則(Law of Demeter)，又稱(chēng)“最少知識(shí)原則”（Principle of Least Knowledge），其來(lái)源于1987年荷蘭大學(xué)的一個(gè)叫做Demeter的項(xiàng)目。Craig Larman把Law of Demeter又稱(chēng)作“不要和陌生人說(shuō)話(huà)”。在《程序員修煉之道》中講LoD的那一章叫作“解耦合與迪米特法則”。關(guān)于迪米特法則有一些很形象的比喻：

• 如果你想讓你的狗跑的話(huà)，你會(huì)對(duì)狗狗說(shuō)還是對(duì)四條狗腿說(shuō)？
• 如果你去店里買(mǎi)東西，你會(huì)把錢(qián)交給店員，還是會(huì)把錢(qián)包交給店員讓他自己拿？

和狗的四肢說(shuō)話(huà)？讓店員自己從錢(qián)包里拿錢(qián)？這聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)荒唐，不過(guò)在我們的代碼里這幾乎是見(jiàn)怪不怪的事情了。

對(duì)于LoD，正式的表述如下：

對(duì)于對(duì)象 ‘O’ 中一個(gè)方法’M’，M應(yīng)該只能夠訪問(wèn)以下對(duì)象中的方法：

1. 對(duì)象O；
2. 與O直接相關(guān)的Component Object；
3. 由方法M創(chuàng)建或者實(shí)例化的對(duì)象；
4. 作為方法M的參數(shù)的對(duì)象。

在《Clean Code》一書(shū)中，有一段Apache framework中的一段違反了LoD的代碼：

final String outputDir = ctxt.getOptions().getScratchDir().getAbsolutePath();

這么長(zhǎng)的一串對(duì)其它對(duì)象的細(xì)節(jié)，以及細(xì)節(jié)的細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)的細(xì)節(jié)的細(xì)節(jié)……的調(diào)用，增加了耦合，使得代碼結(jié)構(gòu)復(fù)雜、僵化，難以擴(kuò)展和維護(hù)。

在《重構(gòu)》一書(shū)中的代碼的環(huán)味道中有一種叫做“Feature Envy”(依戀情結(jié)），形象的描述了一種違反了LoC的情況。Feature Envy就是說(shuō)一個(gè)對(duì)象對(duì)其它對(duì)象的內(nèi)容更有興趣，也就是說(shuō)老是羨慕別的對(duì)象的成員、結(jié)構(gòu)或者功能，大老遠(yuǎn)的調(diào)用人家的東西。這樣的結(jié)構(gòu)顯然是不合理的。我們的程序應(yīng)該寫(xiě)得比較“害羞”。不能像前面例子中的那個(gè)不把自己當(dāng)外人的店員一樣，拿過(guò)客人的錢(qián)包自己把錢(qián)拿出來(lái)?！昂π摺钡某绦蛑缓妥约鹤罱呐笥呀徽劇＿@種情況下應(yīng)該調(diào)整程序的結(jié)構(gòu)，讓那個(gè)對(duì)象自己擁有它羨慕的feature，或者使用合理的設(shè)計(jì)模式（例如Facade和Mediator）。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Principle_of_Least_Knowledge

面向?qū)ο蟮腟.O.L.I.D 原則

一般來(lái)說(shuō)這是面向?qū)ο蟮奈宕笤O(shè)計(jì)原則，但是，我覺(jué)得這些原則可適用于所有的軟件開(kāi)發(fā)。

Single Responsibility Principle (SRP)?– 職責(zé)單一原則

關(guān)于單一職責(zé)原則，其核心的思想是：一個(gè)類(lèi)，只做一件事，并把這件事做好，其只有一個(gè)引起它變化的原因。單一職責(zé)原則可以看作是低耦合、高內(nèi)聚在面向?qū)ο笤瓌t上的引申，將職責(zé)定義為引起變化的原因，以提高內(nèi)聚性來(lái)減少引起變化的原因。職責(zé)過(guò)多，可能引起它變化的原因就越多，這將導(dǎo)致職責(zé)依賴(lài)，相互之間就產(chǎn)生影響，從而極大的損傷其內(nèi)聚性和耦合度。單一職責(zé)，通常意味著單一的功能，因此不要為一個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)多的功能點(diǎn)，以保證實(shí)體只有一個(gè)引起它變化的原因。

• Unix/Linux是這一原則的完美體現(xiàn)者。各個(gè)程序都獨(dú)立負(fù)責(zé)一個(gè)單一的事。
• Windows是這一原則的反面示例。幾乎所有的程序都交織耦合在一起。

Open/Closed Principle (OCP)?– 開(kāi)閉原則

關(guān)于開(kāi)發(fā)封閉原則，其核心的思想是：模塊是可擴(kuò)展的，而不可修改的。也就是說(shuō)，對(duì)擴(kuò)展是開(kāi)放的，而對(duì)修改是封閉的。

• 對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，意味著有新的需求或變化時(shí)，可以對(duì)現(xiàn)有代碼進(jìn)行擴(kuò)展，以適應(yīng)新的情況。
• 對(duì)修改封閉，意味著類(lèi)一旦設(shè)計(jì)完成，就可以獨(dú)立完成其工作，而不要對(duì)類(lèi)進(jìn)行任何修改。

對(duì)于面向?qū)ο髞?lái)說(shuō)，需要你依賴(lài)抽象，而不是實(shí)現(xiàn)，23個(gè)經(jīng)典設(shè)計(jì)模式中的“策略模式”就是這個(gè)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于非面向?qū)ο缶幊?，一些API需要你傳入一個(gè)你可以擴(kuò)展的函數(shù)，比如我們的C 語(yǔ)言的qsort()允許你提供一個(gè)“比較器”，STL中的容器類(lèi)的內(nèi)存分配，ACE中的多線(xiàn)程的各種鎖。對(duì)于軟件方面，瀏覽器的各種插件屬于這個(gè)原則的實(shí)踐。

Liskov substitution principle (LSP)?– 里氏代換原則

軟件工程大師Robert C. Martin把里氏代換原則最終簡(jiǎn)化為一句話(huà)：“Subtypes must be substitutable for their base types”。也就是，子類(lèi)必須能夠替換成它們的基類(lèi)。即：子類(lèi)應(yīng)該可以替換任何基類(lèi)能夠出現(xiàn)的地方，并且經(jīng)過(guò)替換以后，代碼還能正常工作。另外，不應(yīng)該在代碼中出現(xiàn)if/else之類(lèi)對(duì)子類(lèi)類(lèi)型進(jìn)行判斷的條件。里氏替換原則LSP是使代碼符合開(kāi)閉原則的一個(gè)重要保證。正是由于子類(lèi)型的可替換性才使得父類(lèi)型的模塊在無(wú)需修改的情況下就可以擴(kuò)展。

這么說(shuō)來(lái)，似乎有點(diǎn)教條化，我非常建議大家看看這個(gè)原則個(gè)兩個(gè)最經(jīng)典的案例——“正方形不是長(zhǎng)方形”和“鴕鳥(niǎo)不是鳥(niǎo)”。通過(guò)這兩個(gè)案例，你會(huì)明白《墨子 小取》中說(shuō)的 ——“娣，美人也，愛(ài)娣，非愛(ài)美人也….盜，人也；惡盜，非惡人也。”——妹妹雖然是美人，但喜歡妹妹并不代表喜歡美人。盜賊是人，但討厭盜賊也并不代表就討厭人類(lèi)。這個(gè)原則讓你考慮的不是語(yǔ)義上對(duì)象的間的關(guān)系，而是實(shí)際需求的環(huán)境。

在很多情況下，在設(shè)計(jì)初期我們類(lèi)之間的關(guān)系不是很明確，LSP則給了我們一個(gè)判斷和設(shè)計(jì)類(lèi)之間關(guān)系的基準(zhǔn)：需不需要繼承，以及怎樣設(shè)計(jì)繼承關(guān)系。

Interface Segregation Principle (ISP)?– 接口隔離原則

接口隔離原則意思是把功能實(shí)現(xiàn)在接口中，而不是類(lèi)中，使用多個(gè)專(zhuān)門(mén)的接口比使用單一的總接口要好。

舉個(gè)例子，我們對(duì)電腦有不同的使用方式，比如：寫(xiě)作，通訊，看電影，打游戲，上網(wǎng)，編程，計(jì)算，數(shù)據(jù)等，如果我們把這些功能都聲明在電腦的抽類(lèi)里面，那么，我們的上網(wǎng)本，PC機(jī)，服務(wù)器，筆記本的實(shí)現(xiàn)類(lèi)都要實(shí)現(xiàn)所有的這些接口，這就顯得太復(fù)雜了。所以，我們可以把其這些功能接口隔離開(kāi)來(lái)，比如：工作學(xué)習(xí)接口，編程開(kāi)發(fā)接口，上網(wǎng)娛樂(lè)接口，計(jì)算和數(shù)據(jù)服務(wù)接口，這樣，我們的不同功能的電腦就可以有所選擇地繼承這些接口。

這個(gè)原則可以提升我們“搭積木式”的軟件開(kāi)發(fā)。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，Java中的各種Event Listener和Adapter，對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，不同的用戶(hù)權(quán)限有不同的功能，不同的版本有不同的功能，都是這個(gè)原則的應(yīng)用。

Dependency Inversion Principle (DIP)?– 依賴(lài)倒置原則

高層模塊不應(yīng)該依賴(lài)于低層模塊的實(shí)現(xiàn)，而是依賴(lài)于高層抽象。

舉個(gè)例子，墻面的開(kāi)關(guān)不應(yīng)該依賴(lài)于電燈的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，而是應(yīng)該依賴(lài)于一個(gè)抽象的開(kāi)關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)接口，這樣，當(dāng)我們擴(kuò)展程序的時(shí)候，我們的開(kāi)關(guān)同樣可以控制其它不同的燈，甚至不同的電器。也就是說(shuō)，電燈和其它電器繼承并實(shí)現(xiàn)我們的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)接口，而我們的開(kāi)關(guān)產(chǎn)商就可不需要關(guān)于其要控制什么樣的設(shè)備，只需要關(guān)心那個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這就是依賴(lài)倒置原則。

這就好像瀏覽器并不依賴(lài)于后面的web服務(wù)器，其只依賴(lài)于HTTP協(xié)議。這個(gè)原則實(shí)在是太重要了，社會(huì)的分工化，標(biāo)準(zhǔn)化都是這個(gè)設(shè)計(jì)原則的體現(xiàn)。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Solid_(object-oriented_design)

Common Closure Principle（CCP）– 共同封閉原則

一個(gè)包中所有的類(lèi)應(yīng)該對(duì)同一種類(lèi)型的變化關(guān)閉。一個(gè)變化影響一個(gè)包，便影響了包中所有的類(lèi)。一個(gè)更簡(jiǎn)短的說(shuō)法是：一起修改的類(lèi)，應(yīng)該組合在一起（同一個(gè)包里）。如果必須修改應(yīng)用程序里的代碼，我們希望所有的修改都發(fā)生在一個(gè)包里（修改關(guān)閉），而不是遍布在很多包里。CCP原則就是把因?yàn)槟硞€(gè)同樣的原因而需要修改的所有類(lèi)組合進(jìn)一個(gè)包里。如果2個(gè)類(lèi)從物理上或者從概念上聯(lián)系得非常緊密，它們通常一起發(fā)生改變，那么它們應(yīng)該屬于同一個(gè)包。

CCP延伸了開(kāi)閉原則（OCP）的“關(guān)閉”概念，當(dāng)因?yàn)槟硞€(gè)原因需要修改時(shí)，把需要修改的范圍限制在一個(gè)最小范圍內(nèi)的包里。

參考：http://c2.com/cgi/wiki?CommonClosurePrinciple

Common Reuse Principle (CRP)?– 共同重用原則

包的所有類(lèi)被一起重用。如果你重用了其中的一個(gè)類(lèi)，就重用全部。換個(gè)說(shuō)法是，沒(méi)有被一起重用的類(lèi)不應(yīng)該被組合在一起。CRP原則幫助我們決定哪些類(lèi)應(yīng)該被放到同一個(gè)包里。依賴(lài)一個(gè)包就是依賴(lài)這個(gè)包所包含的一切。當(dāng)一個(gè)包發(fā)生了改變，并發(fā)布新的版本，使用這個(gè)包的所有用戶(hù)都必須在新的包環(huán)境下驗(yàn)證他們的工作，即使被他們使用的部分沒(méi)有發(fā)生任何改變。因?yàn)槿绻邪形幢皇褂玫念?lèi)，即使用戶(hù)不關(guān)心該類(lèi)是否改變，但用戶(hù)還是不得不升級(jí)該包并對(duì)原來(lái)的功能加以重新測(cè)試。

CCP則讓系統(tǒng)的維護(hù)者受益。CCP讓包盡可能大（CCP原則加入功能相關(guān)的類(lèi)），CRP則讓包盡可能小（CRP原則剔除不使用的類(lèi)）。它們的出發(fā)點(diǎn)不一樣，但不相互沖突。

參考：http://c2.com/cgi/wiki?CommonReusePrinciple

Hollywood Principle?– 好萊塢原則

好萊塢原則就是一句話(huà)——“don’t call us, we’ll call you.”。意思是，好萊塢的經(jīng)紀(jì)人們不希望你去聯(lián)系他們，而是他們會(huì)在需要的時(shí)候來(lái)聯(lián)系你。也就是說(shuō)，所有的組件都是被動(dòng)的，所有的組件初始化和調(diào)用都由容器負(fù)責(zé)。組件處在一個(gè)容器當(dāng)中，由容器負(fù)責(zé)管理。

簡(jiǎn)單的來(lái)講，就是由容器控制程序之間的關(guān)系，而非傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中，由程序代碼直接操控。這也就是所謂“控制反轉(zhuǎn)”的概念所在：

1. 不創(chuàng)建對(duì)象，而是描述創(chuàng)建對(duì)象的方式。
2. 在代碼中，對(duì)象與服務(wù)沒(méi)有直接聯(lián)系，而是容器負(fù)責(zé)將這些聯(lián)系在一起。

控制權(quán)由應(yīng)用代碼中轉(zhuǎn)到了外部容器，控制權(quán)的轉(zhuǎn)移，是所謂反轉(zhuǎn)。

好萊塢原則就是IoC（Inversion of Control）或DI（Dependency Injection ）的基礎(chǔ)原則。這個(gè)原則很像依賴(lài)倒置原則，依賴(lài)接口，而不是實(shí)例，但是這個(gè)原則要解決的是怎么把這個(gè)實(shí)例傳入調(diào)用類(lèi)中？你可能把其聲明成成員，你可以通過(guò)構(gòu)造函數(shù)，你可以通過(guò)函數(shù)參數(shù)。但是 IoC可以讓你通過(guò)配置文件，一個(gè)由Service Container 讀取的配置文件來(lái)產(chǎn)生實(shí)際配置的類(lèi)。但是程序也有可能變得不易讀了，程序的性能也有可能還會(huì)下降。

參考：

• http://en.wikipedia.org/wiki/Hollywood_Principle
• http://en.wikipedia.org/wiki/Inversion_of_Control

High Cohesion & Low/Loose coupling & – 高內(nèi)聚， 低耦合

這個(gè)原則是UNIX操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)的經(jīng)典原則，把模塊間的耦合降到最低，而努力讓一個(gè)模塊做到精益求精。

• 內(nèi)聚：一個(gè)模塊內(nèi)各個(gè)元素彼此結(jié)合的緊密程度
• 耦合：一個(gè)軟件結(jié)構(gòu)內(nèi)不同模塊之間互連程度的度量

內(nèi)聚意味著重用和獨(dú)立，耦合意味著多米諾效應(yīng)牽一發(fā)動(dòng)全身。

參考：

• http://en.wikipedia.org/wiki/Coupling_(computer_science)
• http://en.wikipedia.org/wiki/Cohesion_(computer_science)

Convention over Configuration（CoC）– 慣例優(yōu)于配置原則

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是將一些公認(rèn)的配置方式和信息作為內(nèi)部缺省的規(guī)則來(lái)使用。例如，Hibernate的映射文件，如果約定字段名和類(lèi)屬性一致的話(huà)，基本上就可以不要這個(gè)配置文件了。你的應(yīng)用只需要指定不convention的信息即可，從而減少了大量convention而又不得不花時(shí)間和精力啰里啰嗦的東東。配置文件很多時(shí)候相當(dāng)?shù)挠绊戦_(kāi)發(fā)效率。

Rails 中很少有配置文件（但不是沒(méi)有，數(shù)據(jù)庫(kù)連接就是一個(gè)配置文件），Rails 的fans號(hào)稱(chēng)期開(kāi)發(fā)效率是 java 開(kāi)發(fā)的 10 倍，估計(jì)就是這個(gè)原因。Maven也使用了CoC原則，當(dāng)你執(zhí)行mvn -compile命令的時(shí)候，不需要指源文件放在什么地方，而編譯以后的class文件放置在什么地方也沒(méi)有指定，這就是CoC原則。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Convention_over_Configuration

Separation of Concerns (SoC)?– 關(guān)注點(diǎn)分離

SoC 是計(jì)算機(jī)科學(xué)中最重要的努力目標(biāo)之一。這個(gè)原則，就是在軟件開(kāi)發(fā)中，通過(guò)各種手段，將問(wèn)題的各個(gè)關(guān)注點(diǎn)分開(kāi)。如果一個(gè)問(wèn)題能分解為獨(dú)立且較小的問(wèn)題，就是相對(duì)較易解決的。問(wèn)題太過(guò)于復(fù)雜，要解決問(wèn)題需要關(guān)注的點(diǎn)太多，而程序員的能力是有限的，不能同時(shí)關(guān)注于問(wèn)題的各個(gè)方面。正如程序員的記憶力相對(duì)于計(jì)算機(jī)知識(shí)來(lái)說(shuō)那么有限一樣，程序員解決問(wèn)題的能力相對(duì)于要解決的問(wèn)題的復(fù)雜性也是一樣的非常有限。在我們分析問(wèn)題的時(shí)候，如果我們把所有的東西混在一起討論，那么就只會(huì)有一個(gè)結(jié)果——亂。

我記得在上一家公司有一個(gè)項(xiàng)目，討論就討論了1年多，項(xiàng)目本來(lái)不復(fù)雜，但是沒(méi)有使用SoC，全部的東西混為一談，再加上一堆程序員注入了各種不同的觀點(diǎn)和想法，整個(gè)項(xiàng)目一下子就失控了。最后，本來(lái)一個(gè)1年的項(xiàng)目做了3年。

實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)分離的方法主要有兩種，一種是標(biāo)準(zhǔn)化，另一種是抽象與包裝。標(biāo)準(zhǔn)化就是制定一套標(biāo)準(zhǔn)，讓使用者都遵守它，將人們的行為統(tǒng)一起來(lái)，這樣使用標(biāo)準(zhǔn)的人就不用擔(dān)心別人會(huì)有很多種不同的實(shí)現(xiàn)，使自己的程序不能和別人的配合。Java EE就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的大集合。每個(gè)開(kāi)發(fā)者只需要關(guān)注于標(biāo)準(zhǔn)本身和他所在做的事情就行了。就像是開(kāi)發(fā)鏍絲釘?shù)娜酥粚?zhuān)注于開(kāi)發(fā)鏍絲釘就行了，而不用關(guān)注鏍帽是怎么生產(chǎn)的，反正鏍帽和鏍絲釘按標(biāo)來(lái)就一定能合得上。不斷地把程序的某些部分抽像差包裝起來(lái)，也是實(shí)現(xiàn)關(guān)注點(diǎn)分離的好方法。一旦一個(gè)函數(shù)被抽像出來(lái)并實(shí)現(xiàn)了，那么使用函數(shù)的人就不用關(guān)心這個(gè)函數(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的，同樣的，一旦一個(gè)類(lèi)被抽像并實(shí)現(xiàn)了，類(lèi)的使用者也不用再關(guān)注于這個(gè)類(lèi)的內(nèi)部是如何實(shí)現(xiàn)的。諸如組件，分層，面向服務(wù)，等等這些概念都是在不同的層次上做抽像和包裝，以使得使用者不用關(guān)心它的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。

說(shuō)白了還是“高內(nèi)聚，低耦合”。

參考：http://sulong.me/archives/99

Design by Contract (DbC)?– 契約式設(shè)計(jì)

DbC的核心思想是對(duì)軟件系統(tǒng)中的元素之間相互合作以及“責(zé)任”與“義務(wù)”的比喻。這種比喻從商業(yè)活動(dòng)中“客戶(hù)”與“供應(yīng)商”達(dá)成“契約”而得來(lái)。例如：

• 供應(yīng)商必須提供某種產(chǎn)品（責(zé)任），并且他有權(quán)期望客戶(hù)已經(jīng)付款（權(quán)利）。
• 客戶(hù)必須付款（責(zé)任），并且有權(quán)得到產(chǎn)品（權(quán)利）。
• 契約雙方必須履行那些對(duì)所有契約都有效的責(zé)任，如法律和規(guī)定等。

同樣的，如果在程序設(shè)計(jì)中一個(gè)模塊提供了某種功能，那么它要：

• 期望所有調(diào)用它的客戶(hù)模塊都保證一定的進(jìn)入條件：這就是模塊的先驗(yàn)條件（客戶(hù)的義務(wù)和供應(yīng)商的權(quán)利，這樣它就不用去處理不滿(mǎn)足先驗(yàn)條件的情況）。
• 保證退出時(shí)給出特定的屬性：這就是模塊的后驗(yàn)條件——（供應(yīng)商的義務(wù)，顯然也是客戶(hù)的權(quán)利）。
• 在進(jìn)入時(shí)假定，并在退出時(shí)保持一些特定的屬性：不變式。

契約就是這些權(quán)利和義務(wù)的正式形式。我們可以用“三個(gè)問(wèn)題”來(lái)總結(jié)DbC，并且作為設(shè)計(jì)者要經(jīng)常問(wèn)：

• 它期望的是什么？
• 它要保證的是什么？
• 它要保持的是什么？

根據(jù)Bertrand Meyer氏提出的DBC概念的描述，對(duì)于類(lèi)的一個(gè)方法，都有一個(gè)前提條件以及一個(gè)后續(xù)條件，前提條件說(shuō)明方法接受什么樣的參數(shù)數(shù)據(jù)等，只有前提條件得到滿(mǎn)足時(shí)，這個(gè)方法才能被調(diào)用；同時(shí)后續(xù)條件用來(lái)說(shuō)明這個(gè)方法完成時(shí)的狀態(tài)，如果一個(gè)方法的執(zhí)行會(huì)導(dǎo)致這個(gè)方法的后續(xù)條件不成立，那么這個(gè)方法也不應(yīng)該正常返回。

現(xiàn)在把前提條件以及后續(xù)條件應(yīng)用到繼承子類(lèi)中，子類(lèi)方法應(yīng)該滿(mǎn)足：

1. 前提條件不強(qiáng)于基類(lèi)．
2. 后續(xù)條件不弱于基類(lèi)．

換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)基類(lèi)的接口調(diào)用一個(gè)對(duì)象時(shí)，用戶(hù)只知道基類(lèi)前提條件以及后續(xù)條件。因此繼承類(lèi)不得要求用戶(hù)提供比基類(lèi)方法要求的更強(qiáng)的前提條件，亦即，繼承類(lèi)方法必須接受任何基類(lèi)方法能接受的任何條件（參數(shù)）。同樣，繼承類(lèi)必須順從基類(lèi)的所有后續(xù)條件，亦即，繼承類(lèi)方法的行為和輸出不得違反由基類(lèi)建立起來(lái)的任何約束，不能讓用戶(hù)對(duì)繼承類(lèi)方法的輸出感到困惑。

這樣，我們就有了基于契約的LSP，基于契約的LSP是LSP的一種強(qiáng)化。

參考：http://en.wikipedia.org/wiki/Design_by_contract

Acyclic Dependencies Principle (ADP)?– 無(wú)環(huán)依賴(lài)原則

包之間的依賴(lài)結(jié)構(gòu)必須是一個(gè)直接的無(wú)環(huán)圖形，也就是說(shuō)，在依賴(lài)結(jié)構(gòu)中不允許出現(xiàn)環(huán)（循環(huán)依賴(lài)）。如果包的依賴(lài)形成了環(huán)狀結(jié)構(gòu)，怎么樣打破這種循環(huán)依賴(lài)呢？有2種方法可以打破這種循環(huán)依賴(lài)關(guān)系：第一種方法是創(chuàng)建新的包，如果A、B、C形成環(huán)路依賴(lài)，那么把這些共同類(lèi)抽出來(lái)放在一個(gè)新的包D里。這樣就把C依賴(lài)A變成了C依賴(lài)D以及A依賴(lài)D，從而打破了循環(huán)依賴(lài)關(guān)系。第二種方法是使用DIP（依賴(lài)倒置原則）和ISP（接口分隔原則）設(shè)計(jì)原則。

無(wú)環(huán)依賴(lài)原則（ADP）為我們解決包之間的關(guān)系耦合問(wèn)題。在設(shè)計(jì)模塊時(shí)，不能有循環(huán)依賴(lài)。

參考：http://c2.com/cgi/wiki?AcyclicDependenciesPrinciple

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上面這些原則可能有些學(xué)院派，也可能太為理論，我在這里說(shuō)的也比較模糊和簡(jiǎn)單，這里只是給大家一個(gè)概貌，如果想要了解更多的東西，大家可以多google一下。

不過(guò)這些原則看上去都不難，但是要用好卻并不那么容易。要能把這些原則用得好用得精，而不教條，我的經(jīng)驗(yàn)如下：（我以為這是一個(gè)理論到應(yīng)用的過(guò)程）

1. 你可以先粗淺或是表面地知道這些原則。
2. 但不要急著馬上就使用。
3. 在工作學(xué)習(xí)中觀察和總結(jié)別人或自己的設(shè)計(jì)。
4. 再回過(guò)頭來(lái)了回顧一下這些原則，相信你會(huì)有一些自己的心得。
5. 有適度地去實(shí)踐一下。
6. Goto第?3步。

我相信可能還會(huì)有其實(shí)一些原則，歡迎大家提供。

（全文完）

來(lái)源;http://coolshell.cn/articles/4535.html