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文檔簡介

架構(gòu)師之路(1)---面向過程和面向?qū)ο笸鯘少e收藏1、引言

機(jī)算機(jī)科學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué),它的知識(shí)體系是典型的倒三角結(jié)構(gòu),所用的根底知識(shí)并不多,只是隨著應(yīng)用領(lǐng)域和方向的不同,產(chǎn)生了很多的分支,所以說編程并不是一件很困難的事情,一個(gè)高中生經(jīng)過特定的訓(xùn)練就可以做得到。但是,會(huì)編程和編好程絕對(duì)是兩碼事,同樣的程序員,有的人幾年之后成為了架構(gòu)師,有的人卻還在不停地coding,只不過ctrl-c、ctrl-v用得更加純熟了。在中國,編程人員最終的歸途無外乎兩條:一是轉(zhuǎn)向技術(shù)管理,它的終點(diǎn)是CTO;二是繼續(xù)深入,它的終點(diǎn)是首席架構(gòu)師,成為CEO的人畢竟是少數(shù)。如果你現(xiàn)在還是個(gè)普通的程序員,希望繼續(xù)在技術(shù)這條路上前進(jìn)的話,我想你還是應(yīng)該先補(bǔ)充一點(diǎn)軟件工程的思想,學(xué)習(xí)一點(diǎn)有關(guān)設(shè)計(jì)模式的知識(shí),只有具備這些能力,你才能從整體和宏觀層面來考慮問題、分析問題和解決問題。本人Coding了很多年,中間走了不少彎路,雖然最終沒什么大成就,但總算有一些心得,很愿意把自己的一些經(jīng)驗(yàn)?zāi)贸鰜砀蠹曳窒?,這或許對(duì)你的開展有所幫助。由程序員轉(zhuǎn)為架構(gòu)師,最繞不開的概念就算是面向?qū)ο?OO)了。記得在大學(xué)的時(shí)候,我們專業(yè)開了一門課叫《面向?qū)ο蟮木幊獭?。那個(gè)時(shí)候,我們剛剛學(xué)了一門C語言,開發(fā)環(huán)境用的還是DOS下的TurboC,半點(diǎn)工程開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)都沒有,純粹的空對(duì)空。所以,一學(xué)期下來,我始終處于一種懵懂狀態(tài),既沒領(lǐng)會(huì)面向過程和面向?qū)ο蟮降子惺裁磪^(qū)別,也沒搞懂面向?qū)ο竽軒硎裁春锰帯?、面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)2.1蛋炒飯和蓋澆飯

有人這么形容OP和OO的不同:用面向過程的方法寫出來的程序是一份蛋炒飯,而用面向?qū)ο髮懗鰜淼某绦蚴且环萆w澆飯。所謂蓋澆飯,北京叫蓋飯,東北叫燴飯,廣東叫碟頭飯,就是在一碗白米飯上面澆上一份蓋菜,你喜歡什么菜,你就澆上什么菜。我覺得這個(gè)比喻還是比擬貼切的。

蛋炒飯制作的細(xì)節(jié),我不太清楚,因?yàn)槲覜]當(dāng)過廚師,也不會(huì)做飯,但最后的一道工序肯定是把米飯和雞蛋混在一起炒勻。蓋澆飯呢,那么是把米飯和蓋菜分別做好,你如果要一份紅燒肉蓋飯呢,就給你澆一份紅燒肉;如果要一份青椒土豆蓋澆飯,就給澆一份青椒土豆絲。

蛋炒飯的好處就是入味均勻,吃起來香。如果恰巧你不愛吃雞蛋,只愛吃青菜的話,那么唯一的方法就是全部倒掉,重新做一份青菜炒飯了。蓋澆飯就沒這么多麻煩,你只需要把上面的蓋菜撥掉,更換一份蓋菜就可以了。蓋澆飯的缺點(diǎn)是入味不均,可能沒有蛋炒飯那么香。

到底是蛋炒飯好還是蓋澆飯好呢?其實(shí)這類問題都很難答復(fù),非要比個(gè)上下上下的話,就必須設(shè)定一個(gè)場景,否那么只能說是各有所長。如果大家都不是美食家,沒那么多講究,那么從飯館角度來講的話,做蓋澆飯顯然比蛋炒飯更有優(yōu)勢,他可以組合出來任意多的組合,而且不會(huì)浪費(fèi)。2.2軟件工程

蓋澆飯的好處就是“菜”“飯”別離,從而提高了制作蓋澆飯的靈活性。飯不滿意就換飯,菜不滿意換菜。用軟件工程的專業(yè)術(shù)語就是“可維護(hù)性”比擬好,“飯”和“菜”的耦合度比擬低。蛋炒飯將“蛋”“飯”攪和在一起,想換“蛋”“飯”中任何一種都很困難,耦合度很高,以至于“可維護(hù)性”比擬差。軟件工程追求的目標(biāo)之一就是可維護(hù)性,可維護(hù)性主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:可理解性、可測試性和可修改性。面向?qū)ο蟮暮锰幹痪褪秋@著的改善了軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性。

面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)是不是就是指編碼的兩種方式呢?不是!你拿到了一個(gè)用戶需求,比方有人要找你編個(gè)軟件,你是不是需要經(jīng)過需求分析,然后進(jìn)行總體/詳細(xì)設(shè)計(jì),最后編碼,才能最終寫出軟件,交付給用戶。這個(gè)過程是符合人類根本行為方式的:先想做什么,再想如何去做,最后才是做事情。有的同學(xué)說:“我沒按照你說的步驟做啊,我是直接編碼的”。其實(shí),你一定會(huì)經(jīng)歷了這三個(gè)階段,只不過你潛意識(shí)里沒有分得那么清楚。對(duì)于拿到需求就編碼的人,可能編著編著,又得倒回去重新琢磨,還是免不了這些過程,

以O(shè)O為例,對(duì)應(yīng)于軟件開發(fā)的過程,OO衍生出3個(gè)概念:OOA、OOD和OOP。采用面向?qū)ο筮M(jìn)行分析的方式稱為OOA,采用面向?qū)ο筮M(jìn)行設(shè)計(jì)的方式稱為OOD,采用面向?qū)ο筮M(jìn)行編碼的方式稱為OOP。面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)本質(zhì)的區(qū)別在于分析方式的不同,最終導(dǎo)致了編碼方式的不同。2.3面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)2.3面向過程編程(OPP)和面向?qū)ο缶幊?OOP)的關(guān)系

關(guān)于面向過程的編程(OPP)和面向?qū)ο蟮木幊?OOP),給出這它們的定義的人很多,您可以從任何資料中找到很專業(yè)的解釋,但以我的經(jīng)驗(yàn)來看,講的相對(duì)枯燥一點(diǎn),不是很直觀。除非您已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)姆e累,否那么說起來還是比擬費(fèi)力。我是個(gè)老程序員出身,雖然現(xiàn)在的日常工作更多傾向了管理,但至今依然保持編碼的習(xí)慣,這句話什么意思呢?我跟大家溝通應(yīng)該沒有問題。無論你是在重復(fù)我走過的路,或者已經(jīng)走在了我的前面,大家都會(huì)有那么一段相同的經(jīng)歷,都會(huì)在思想層面上有一種理解和默契,所以我還是會(huì)盡量按照大多數(shù)人的常規(guī)思維寫下去。面向過程的編程(OPP)產(chǎn)生在前,面向?qū)ο蟮木幊?OOP)產(chǎn)生在后,所以面向?qū)ο蟮木幊?OOP)一定會(huì)繼承前者的一些優(yōu)點(diǎn),并摒棄前者存在的一些缺點(diǎn),這是符合人類進(jìn)步的自然規(guī)律。兩者在各自的開展和演變過程中,一定會(huì)相互借鑒,相互融合,吸收對(duì)方的優(yōu)點(diǎn),從而出現(xiàn)某些方面的趨同性。但是,即使兩者有更多的相似點(diǎn),也不會(huì)改變它們本質(zhì)上的不同,因?yàn)樗鼈兊某霭l(fā)點(diǎn)不同,完全是兩種截然不同的思維方式。關(guān)于兩者的關(guān)系,我的觀點(diǎn)是這樣的:面向?qū)ο缶幊?OOP)在局部上一定是面向過程(OP)的,面向過程的編程(OPP)在整體上應(yīng)該借鑒面向?qū)ο?OO)的思想。這一段說的確實(shí)很空洞,而且也一定會(huì)有引來爭議,不過,我勸您還是在閱讀了后面的內(nèi)容之后,再來評(píng)判我觀點(diǎn)的正確與否。象C++、C#、Java等都是面向?qū)ο蟮恼Z言,c,php(暫且這么說,因?yàn)閜hp4以后就支持OO)都是面向過程的語言,那么是不是我用C++寫的程序一定就是面向?qū)ο?,用c寫的程序一定就是面向過程呢?這種觀點(diǎn)顯然是沒有真正吃透兩者的區(qū)別。語言永遠(yuǎn)是一種工具,前輩們每創(chuàng)造出來的一種語言,都是你用來實(shí)現(xiàn)想法的利器。我覺得好多人用C#,Java寫出來的代碼,要是仔細(xì)看看,那實(shí)際就是用面向?qū)ο?OO)的語言寫的面向過程(OP)的程序。所以,即使給關(guān)羽一根木棍,給你一桿青龍偃月刀,他照樣可以打得你滿頭是包。你就是扛著個(gè)偃月刀,也成不了關(guān)羽,因?yàn)槟闳狈﹃P(guān)羽最本質(zhì)的東西---絕世武功。同樣的道理,如果你沒有領(lǐng)會(huì)OO思想,怎么可能寫得出真正的OO程序呢?那是不是面向過程就不好,也沒有存在的必要了?我從來沒有這樣說過。事實(shí)上,面向過程的編程(OPP)已經(jīng)存在了幾十年了,現(xiàn)在依然有很多人在使用。它的優(yōu)點(diǎn)就是邏輯不復(fù)雜的情況下很容易理解,而且運(yùn)行效率遠(yuǎn)高于面向?qū)ο蟆睴O〕編寫的程序。所以,系統(tǒng)級(jí)的應(yīng)用或準(zhǔn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中,依然采用面向過程的編程(OPP)。當(dāng)然,很多編程高手以及大師級(jí)的人物,他們由于對(duì)于系統(tǒng)整體的掌控能力很強(qiáng),也喜歡使用面向過程的編程(OPP),比方像Apache,QMail,PostFix,ICE等等這些比擬經(jīng)典的系統(tǒng)都是OPP的產(chǎn)物。象php這些腳本語言,主要用于web開發(fā),對(duì)于一些業(yè)務(wù)邏輯相對(duì)簡單的系統(tǒng),也常使用面向過程的編程(OPP),這也是php無法跨入到企業(yè)級(jí)應(yīng)用開發(fā)的原因之一,不過php5目前已經(jīng)能夠很好的支持OO了。2.4詳解面向過程的編程(OPP)

在面向?qū)ο蟪霈F(xiàn)之前,我們采用的開發(fā)方法都是面向過程的編程(OPP)。面向過程的編程中最常用的一個(gè)分析方法是“功能分解”。我們會(huì)把用戶需求先分解成模塊,然后把模塊分解成大的功能,再把大的功能分解成小的功能,整個(gè)需求就是按照這樣的方式,最終分解成一個(gè)一個(gè)的函數(shù)。這種解決問題的方式稱為“自頂向下”,原那么是“先整體后局部”,“先大后小”,也有人喜歡使用“自下向上”的分析方式,先解決局部難點(diǎn),逐步擴(kuò)大開來,最后組合出來整個(gè)程序。其實(shí),這兩種方式殊路同歸,最終都能解決問題,但一般情況下采用“自頂向下”的方式還是較為常見,因?yàn)檫@種方式最容易看清問題的本質(zhì)。我舉個(gè)例子來說明面向過程的編程方式:用戶需求:老板讓我寫個(gè)通用計(jì)算器。最終用戶就是老板,我作為程序員,任務(wù)就是寫一個(gè)計(jì)算器程序。OK,很簡單,以下就是用C語言完成的計(jì)算器:假定程序的文件名為:main.c。intmain(intargc,char*argv[]){

//變量初始化

intnNum1,nNum2;

charcOpr;

intnResult;

nNum1=nNum2=0;

cOpr=0;

nResult=0;

//輸入數(shù)據(jù)

printf("Pleaseinputthefirstnumber:\r\n");

scanf("%d",&nNum1);

printf("Pleaseinputtheoperator:\r\n");

scanf("%s",&cOpr);

printf("Pleaseinputthesecondnumber:\r\n");

scanf("%d",&nNum2);

//計(jì)算結(jié)果

if(cOpr=='+'){

nResult=nNum1+nNum2;

}elseif(cOpr=='-'){

nResult=nNum1-nNum2;

}else{

printf("Unknownoperator!");

return-1;

}

//輸出結(jié)果

printf("Theresultis%d!",nResult);

return0;

}拋開細(xì)節(jié)不講,我想大多數(shù)人差不多都會(huì)這么實(shí)現(xiàn)吧,很清晰,很簡單,充分表達(dá)了“簡單就是美”的原那么,面向過程的編程就是這樣有條理的按照順序來逐步實(shí)現(xiàn)用戶需求。但凡做過程序的人都知道,用戶需求從來都不會(huì)是穩(wěn)定的,最多只能夠做到“相對(duì)穩(wěn)定”。用戶可能會(huì)隨時(shí)提出加個(gè)功能,減個(gè)功能的要求,也可能會(huì)要求改動(dòng)一下流程,程序員最煩的就是頻繁地變動(dòng)需求,尤其是程序已經(jīng)寫了大半了,但這種情況是永遠(yuǎn)無法防止的,也不能完全歸罪到客戶或者需求分析師。以我們上面的代碼為例,用戶可能會(huì)提出類似的要求:

首先,你程序中實(shí)現(xiàn)了“加法”和“減法”,我還想讓它也能計(jì)算“乘法”、“除法”。

其次,你現(xiàn)在的人機(jī)界面太簡單了,我還想要個(gè)Windows計(jì)算器的界面或者M(jìn)ac計(jì)算器的界面。用戶需求開始多了,我得琢磨琢磨該如何去寫這段代碼了。我今天加了“乘”“除”的運(yùn)算,明天保不齊又得讓我加個(gè)“平方”、“立方”的運(yùn)算,這要是把所有的運(yùn)算都窮盡了,怎么也得寫個(gè)千八百行代碼吧。還有,用戶要求界面能夠更換,還得寫一大堆界面生成的代碼,又得來個(gè)千八百行。以后,這么多代碼堆在一起,怎么去維護(hù),找個(gè)變量得半天,看懂了代碼得半天,萬一不小心改錯(cuò)了,還得調(diào)半天。另外,界面設(shè)計(jì)我也不擅長,得找個(gè)更專業(yè)的人來做,做完了之后再加進(jìn)來吧。這個(gè)過程也就是“軟件危機(jī)”產(chǎn)生的過程。伴隨著軟件廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,軟件開發(fā)的規(guī)模變得越來越大,復(fù)雜度越來越高,而其用戶的需求越來越不穩(wěn)定。根據(jù)用戶提出的兩個(gè)需求,面向過程的編程該如何去應(yīng)對(duì)呢?我想大家都很清楚怎么去改。Veryeasy,把“計(jì)算”和“界面”分開做成兩個(gè)獨(dú)立的函數(shù),封裝到不同的文件中。

假定程序的文件名為:main.c。#include"interface.h"

#include"calculate.h"

intmain(intargc,char*argv[]){

//變量初始化

intnNum1,nNum2;

charcOpr;

intnResult;

nNum1=nNum2=0;

cOpr=0;

nResult=0;

//輸入數(shù)據(jù)

if(getParameters(&nNum1,&nNum2,&cOpr)==-1)

return-1;

//計(jì)算結(jié)果

if(calcMachine(nNum1,nNum2,cOpr,&nResult)==-1)

return-1;

//輸出結(jié)果

printf("Theresultis%d!",nResult);

return0;

}interface.h:

intgetParameters(int*nNum1,int*nNum2,char*cOpr);interface.c:

intgetParameters(int*nNum1,int*nNum2,char*cOpr){

printf("Pleaseinputthefirstnumber:\r\n");

scanf("%d",nNum1);

printf("Pleaseinputtheoperator:\r\n");

scanf("%s",cOpr);

printf("Pleaseinputthesecondnumber:\r\n");

scanf("%d",nNum2);

return0;

}calculate.h:

intcalcMachine(intnNum1,intnNum2,charcOpr,int*nResult);calculate.c:

intcalcMachine(intnNum1,intnNum2,charcOpr,int*nResult){

if(cOpr=='+'){

*nResult=nNum1+nNum2;

}elseif(cOpr=='-'){

*nResult=nNum1-nNum2;

}else{

printf("Unknownoperator!");

return-1;

};

return0;

}“計(jì)算”和“界面”分開之后,添加新功能或者修改bug就方便多了,遇到與“計(jì)算”相關(guān)的需求就去修改calculate模塊,遇到與“界面”相關(guān)的需求就去修改interface模塊,因此,整個(gè)系統(tǒng)模塊之間的“耦合度”就被放松了,可維護(hù)性有了一定程度的改善。面向過程的編程(OPP)就是將用戶需求進(jìn)行“功能分解”。把用戶需求先分解成模塊(.h,.c),再把模塊(.h,.c)分解成大的功能(function),然后把大的功能(function)分解成小的功能(function),如此類推。功能分解是一項(xiàng)很有技術(shù)含量的工作,它不僅需要分解者具有豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),而且需要科學(xué)的理論作為指導(dǎo)。如何分解,分解原那么是什么,模塊粒度多大適宜?這些都是架構(gòu)師的要考慮的問題,也是我們后面要著重講的內(nèi)容。面向過程的編程(OPP)優(yōu)點(diǎn)是程序順序執(zhí)行,流程清晰明了。它的缺點(diǎn)是主控程序承當(dāng)了太多的任務(wù),各個(gè)模塊都需要主控程序進(jìn)行控制和調(diào)度,主控和模塊之間的承當(dāng)?shù)娜蝿?wù)不均衡。

有的人把面向過程定義為:算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),我覺得也很準(zhǔn)確。面向過程的編程中算法是核心,數(shù)據(jù)處于附屬地位,數(shù)據(jù)隨算法而流動(dòng)。所以采用面向過程的方式進(jìn)行編程,一般在動(dòng)手之前,都要編寫一份流程圖或是數(shù)據(jù)流圖。

--------------------------------------------------------如果大家對(duì)本文有意見盡可爭論,歡送大家隨時(shí)拍磚。我有著鋼鐵一樣的心臟和城墻一樣的臉皮,承受能力極強(qiáng),所以無論是支持意見還是反對(duì)反對(duì)意見,我都會(huì)認(rèn)真閱讀,只要不是色情淫穢和反動(dòng)言論,我盡量不刪貼。如果碰到不能理解或者錯(cuò)誤之處,請(qǐng)指出,我會(huì)進(jìn)行驗(yàn)證和修改。由于個(gè)人能力和時(shí)間有限,也只能寫到這樣的水平了,大家諒解。有的朋友找我的qq號(hào),我的資料里就有,加為好友后就可以看到,我的qq對(duì)任何人開放3架構(gòu)師的職責(zé)

近來看到CSDN上有個(gè)CTO俱樂部,里面聊得是不亦樂乎。我懷著無比崇敬的態(tài)度,拜讀了一下牛人們的發(fā)言。里面有個(gè)哥們發(fā)起一個(gè)話題:“CTO,你多久沒有寫程序了?”。有人答復(fù):“不寫代碼的CTO,屬于......這公司問題大了!”??吹竭@里,我就趕緊撤了,怕忍不住反駁幾句,反而遭到牛人們的群毆。試想,一個(gè)上點(diǎn)規(guī)模的IT公司,還得靠CTO來寫程序的話,那是不是才叫問題大了呢。當(dāng)然,我沒有做過CTO,所以我有我的不同看法,而且還愿意表達(dá)出來,無知者無畏。我情愿相信:我所理解的CTO跟這位CTO所理解的是兩回事。所以我想,如果有人能把CTO的職責(zé)給標(biāo)準(zhǔn)化了,也許就不會(huì)有這么多的爭論了。

同樣的道理,關(guān)于架構(gòu)師的定義,大家也有著不同的理解。什么是架構(gòu)師?架構(gòu)師有哪些職責(zé)?我覺得有必要提前明確一下,要不然大家溝通起來也會(huì)產(chǎn)生類似問題,子說子理,卯說卯理,但是壓根說得不是一碼子事。3.1什么是架構(gòu)師

曾經(jīng)有這么個(gè)段子:

甲:我已經(jīng)應(yīng)聘到一家中型軟件公司了,今天上班的時(shí)候,全公司的人都來歡送我。

乙:羨慕ing,都什么人來了?

甲:CEO、COO、CTO、Allof程序員,還有會(huì)計(jì)、司機(jī)都來了。

乙:哇,他們太重視你了,人才啊,這么多人迎接你!

甲:沒有啊,就一個(gè)人!

乙:靠,#%¥$%...3.5詳解面向?qū)ο蟮木幊?OOP)什么是面向?qū)ο?/p>

剛接觸編程的時(shí)候,多數(shù)人本能的反映可能是面向過程(OP)的,而不是面向?qū)ο?OO)的。這種現(xiàn)象其實(shí)是很正常的,改變思維方式是需要一個(gè)過程的,我大體歸納了一下其形成的原因:1、直接原因

你還沒有養(yǎng)成面向?qū)ο蠓治鰡栴}和解決問題的習(xí)慣。建立面向?qū)ο蟮乃季S方式需要一定時(shí)間的訓(xùn)練和揣摩才能形成,所以你可以在學(xué)習(xí)或具體工程中刻意地強(qiáng)化這種意識(shí)。一般情況下,經(jīng)過一段時(shí)間之后,你會(huì)覺得這是自然而然的事情,只有心中OO,眼中自然OO了。2、歷史原因

我們從小接受的培訓(xùn)都是采用面向過程(OP)的方式分析問題和解決問題,尤其是數(shù)學(xué),多數(shù)是強(qiáng)調(diào)按部就班的解決問題,計(jì)算機(jī)軟件的開展一直就與數(shù)學(xué)是很有淵源,所以,順理成章的,把面向過程(OP)的方式帶入到軟件開發(fā)也是很自然的事情。

什么是面向?qū)ο?,或者談?wù)勀銓?duì)面向?qū)ο蟮睦斫?,這恐怕是軟件開發(fā)人員,尤其是程序員和設(shè)計(jì)師應(yīng)聘的時(shí)候,面試官常最掛在嘴邊的問題吧。面向?qū)ο髮?duì)應(yīng)的英文是Object-Oriented,把Object-Oriented翻譯成“面向?qū)ο蟆?,我一直覺得這個(gè)譯法不太確切,因?yàn)槎鄶?shù)人第一次看到“面向?qū)ο蟆边@四個(gè)字,都很難從字面上理解它到底是什么意思。后來,我又查閱了一些有關(guān)的資料,發(fā)現(xiàn)港澳臺(tái)的計(jì)算機(jī)書籍中是把它翻譯成了“物件導(dǎo)向”,這個(gè)譯法,我感覺不錯(cuò),于我心頗有些戚戚焉?!拔锛?dǎo)向”比擬準(zhǔn)確地反映了面向?qū)ο笳J(rèn)識(shí)和解決問題都是要圍繞對(duì)象展開的。

所以,面向?qū)ο蟮乃季S方式認(rèn)為:軟件系統(tǒng)是一組交互的對(duì)象的集合。一組相關(guān)的對(duì)象組合為一個(gè)子系統(tǒng),一組子系統(tǒng)繼續(xù)組合為更復(fù)雜的子系統(tǒng),直至組合成整個(gè)系統(tǒng)。

面向?qū)ο蠓绞降某霭l(fā)點(diǎn)是盡可能模擬人類習(xí)慣的思維方式,將“問題域”中涉及的內(nèi)容抽象為“對(duì)象”,使軟件開發(fā)的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識(shí)世界解決問題的方法與過程。

面向過程就是分析出解決問題所需要的步驟,然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實(shí)現(xiàn),使用的時(shí)候一個(gè)一個(gè)依次調(diào)用就可以了。面向?qū)ο笫前褬?gòu)成問題事務(wù)分解成各個(gè)對(duì)象,建立對(duì)象的目的不是為了完成一個(gè)步驟,而是為了描敘某個(gè)事物在整個(gè)解決問題的步驟中的行為。

面向過程認(rèn)識(shí)和解決問題的思維,可以稱為“流程論”,重點(diǎn)放在處理過程的步驟,流程是整個(gè)系統(tǒng)的核心。

面向?qū)ο笳J(rèn)識(shí)和解決問題的思維,可以稱為“組裝論”,重心放在對(duì)象的抽象和提取上,然后將對(duì)象組裝為整體。所以O(shè)O和OP從思維方式來講,出發(fā)點(diǎn)還是完全不同的。OPPKOO

咱們用象棋對(duì)戰(zhàn)的例子,來比擬OP和OO的不同:

紅方:功夫熊貓黑方:悍嬌虎裁判:龜仙人

采用面向過程(OPP)的設(shè)計(jì)思路,首先分拆整個(gè)對(duì)戰(zhàn)過程,分析雙方對(duì)戰(zhàn)的步驟,得到如下流程:

把上面每個(gè)步驟分別用函數(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn),問題就解決了。

我們?cè)賮砜纯疵嫦驅(qū)ο笫侨绾蝸斫鉀Q問題,整個(gè)象棋游戲可以抽象出3種對(duì)象:

1、棋手,負(fù)責(zé)行棋,這兩者行為一致。

2、棋盤,負(fù)責(zé)繪制棋盤畫面。

3、裁判,負(fù)責(zé)判定諸如吃子、犯規(guī)和輸贏。

三者之間的關(guān)系如下:

第一類對(duì)象棋手負(fù)責(zé)行棋,并告知第二類對(duì)象棋盤中棋子布局的變化,棋盤接收到了棋子布局的變化后,負(fù)責(zé)在繪制屏幕,同時(shí)利用第三類對(duì)象裁判來對(duì)棋局進(jìn)行判定。

從以上兩種的實(shí)現(xiàn)方式可以看出幾點(diǎn):1、可維護(hù)性

面向?qū)ο笫且詳?shù)據(jù)和功能來劃分問題,而不是依據(jù)流程和步驟。同樣是繪制棋盤的行為,在面向過程的設(shè)計(jì)中分散在了很多的步驟中,很可能出現(xiàn)在不同的繪制版本中,只是不是很像一份“蛋炒飯”中的雞蛋?在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)中,繪圖只可能在棋盤對(duì)象中出現(xiàn),從而保證了繪圖的統(tǒng)一,這就是把雞蛋從“蛋炒飯”中別離出來的效果。2、可擴(kuò)展性

假設(shè)我要參加悔棋的功能,如果要改動(dòng)面向過程的設(shè)計(jì),那么從行棋到顯示再到判定這一連串的步驟都要改動(dòng),甚至步驟之間的循序都要進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。如果是面向?qū)ο蟮脑挘挥酶膭?dòng)棋盤對(duì)象就行了,棋盤對(duì)象保存了雙方的棋譜,簡單回溯,減一就可以了,而顯示和判定不涉及,同時(shí)整體對(duì)各個(gè)對(duì)象功能的調(diào)用順序都沒有變化,改動(dòng)只限定在了局部。OO的深層思考

OO認(rèn)為:軟件系統(tǒng)是一組交互的對(duì)象的集合。

因?yàn)槿祟悓?duì)現(xiàn)實(shí)世界是非常熟悉的,所以O(shè)O就是通過抽象的方式,把問題域映射到現(xiàn)實(shí)世界,盡量模擬現(xiàn)實(shí)世界的萬事萬物。通過這種方式,就可以運(yùn)用現(xiàn)實(shí)世界中解決問題的方法與過程,來解決軟件領(lǐng)域內(nèi)的問題。

有人說:OO眼里一切皆對(duì)象,這句話還是很有道理的。

OO到底給軟件開發(fā)帶來了什么樣的好處?OO的抽象的尺度是如何把握的呢?這都是問題。

很多的創(chuàng)業(yè)公司,一人身兼數(shù)職的情形還是很常見的。至少,我是經(jīng)歷過的,一個(gè)人包辦了所有的開發(fā)過程,連測試我都做了,絕對(duì)的一條龍,但是經(jīng)常踩鋼絲、騎獨(dú)輪車總會(huì)有失足的時(shí)候,結(jié)果有一次,從我手里發(fā)出去的光盤母盤,含有病毒僵尸,以至于被迫收回已經(jīng)推上市場的2萬張光盤,從那之后,我的心臟就開始變得無比堅(jiān)強(qiáng),現(xiàn)在就是整個(gè)后臺(tái)效勞都癱瘓了,我也只是微微一笑。其實(shí),一個(gè)人身兼架構(gòu)師和程序員,甚至多種角色,沒什么不妥,后面還會(huì)講這個(gè)話題,這種現(xiàn)象不是中國特色,跟國外是完全接軌的。我曾經(jīng)跟米國的一個(gè)工程師在msn中聊過類似的話題,發(fā)現(xiàn)他們的路子跟咱們沒什么不同,在IT這個(gè)行業(yè),我們跟世界的差距只有1天,他們剛弄出來的新東西,我們這里第2天保準(zhǔn)見得到。

架構(gòu)師這個(gè)稱呼不是拍腦袋想出來的,是有國際標(biāo)準(zhǔn)〔ISO/IEC42010〕可查的。架構(gòu)師是軟件開發(fā)活動(dòng)中的眾多角色之一,它可能是一個(gè)人、一個(gè)小組,也可能是一個(gè)團(tuán)隊(duì)。微軟對(duì)架構(gòu)師有一個(gè)分類參考,我們參考一下,他們把架構(gòu)師分為4種:企業(yè)架構(gòu)師EA(EnterpriseArchitect)、根底結(jié)構(gòu)架構(gòu)師IA(InfrastructureArchitect)、特定技術(shù)架構(gòu)TSA(Technology-SpecificArchitect)和解決方案架構(gòu)師SA(SolutionArchitect)。微軟的這個(gè)分類是按照架構(gòu)師專注的領(lǐng)域不同而劃分的。

EA的職責(zé)是決定整個(gè)公司的技術(shù)路線和技術(shù)開展方向。蓋茨給自己的Title就是首席軟件架構(gòu)師,網(wǎng)易丁磊也喜歡這么稱呼自己,實(shí)際上就是EA角色;IA的工作就是提煉和優(yōu)化技術(shù)方面積累和沉淀形成的根底性的、公共的、可復(fù)用的框架和組件,這些都是一個(gè)技術(shù)型公司傳承下來的最珍貴的財(cái)富之一;特定技術(shù)架構(gòu)師TSA,他們主要從事類似平安架構(gòu)、存儲(chǔ)架構(gòu)等專項(xiàng)技術(shù)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作;SA的工作那么專于解決方案的規(guī)劃和設(shè)計(jì),“解決方案”這個(gè)詞在中國已經(jīng)到了嚴(yán)重泛濫的程度,大忽悠們最喜歡把它掛在嘴邊。所謂解決方案,就是把產(chǎn)品、技術(shù)或理論,不斷地進(jìn)行組合,來創(chuàng)造出滿足用戶需求的選擇。售前工程師一般都是帶著它到客戶那里去發(fā)揮的。

大公司會(huì)把各種類型的架構(gòu)師分得很清楚,小公司一般就不那么講究了,架構(gòu)師多數(shù)是是IA+TSA+SA,一人包打天下,所以說大公司出專才,小公司出全才。

實(shí)際工作中,我們也經(jīng)常會(huì)見到另一種比擬簡單的分類方式,把架構(gòu)師分為軟件架構(gòu)師和系統(tǒng)架構(gòu)師。軟件架構(gòu)師根本上是TSA+IA,這也是程序員最容易突破,最可能走上的一條道路,比方JAVA架構(gòu)師、DotNet架構(gòu)師、LAPM架構(gòu)師等等,我后面所講的內(nèi)容都是與軟件架構(gòu)師的相關(guān)的話題。系統(tǒng)架構(gòu)師實(shí)際上是SA+TSA,更著力于綜合運(yùn)用已有的產(chǎn)品和技術(shù),來實(shí)現(xiàn)客戶期望的需求。系統(tǒng)架構(gòu)師要求通曉軟、硬件兩方面的知識(shí),所以它的知識(shí)體系相對(duì)龐雜。關(guān)于系統(tǒng)架構(gòu)師的話題,我們可以稍后再作討論。3.2架構(gòu)師的職責(zé)架構(gòu)師需要參與工程開發(fā)的全部過程,包括需求分析、架構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、集成、測試和部署各個(gè)階段,負(fù)責(zé)在整個(gè)工程中對(duì)技術(shù)活動(dòng)和技術(shù)說明進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。

架構(gòu)師主要職責(zé)有4條:1、確認(rèn)需求

在工程開發(fā)過程中,架構(gòu)師是在需求規(guī)格說明書完成后介入的,需求規(guī)格說明書必須得到架構(gòu)師的認(rèn)可。架構(gòu)師需要和分析人員反復(fù)交流,以保證自己完整并準(zhǔn)確地理解用戶需求。2、系統(tǒng)分解

依據(jù)用戶需求,架構(gòu)師將系統(tǒng)整體分解為更小的子系統(tǒng)和組件,從而形成不同的邏輯層或效勞。隨后,架構(gòu)師會(huì)確定各層的接口,層與層相互之間的關(guān)系。架構(gòu)師不僅要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)分層,進(jìn)行“縱向”分解,還要對(duì)同一邏輯層分塊,進(jìn)行“橫向”分解。

軟件架構(gòu)師的功力根本表達(dá)于此,這是一項(xiàng)相對(duì)復(fù)雜的工作。3、技術(shù)選型

架構(gòu)師通過對(duì)系統(tǒng)的一系列的分解,最終形成了軟件的整體架構(gòu)。技術(shù)選擇主要取決于軟件架構(gòu)。

WebServer運(yùn)行在Windows上還是Linux上?數(shù)據(jù)庫采用MSSql、Oracle還是Mysql?需要不需要采用MVC或者Spring等輕量級(jí)的框架?前端采用富客戶端還是瘦客戶端方式?類似的工作,都需要在這個(gè)階段提出,并進(jìn)行評(píng)估。

架構(gòu)師對(duì)產(chǎn)品和技術(shù)的選型僅僅限于評(píng)估,沒有決定權(quán),最終的決定權(quán)歸工程經(jīng)理。架構(gòu)師提出的技術(shù)方案為工程經(jīng)理提供了重要的參考信息,工程經(jīng)理會(huì)從工程預(yù)算、人力資源、時(shí)間進(jìn)度等實(shí)際情況進(jìn)行權(quán)衡,最終進(jìn)行確認(rèn)。4、制定技術(shù)規(guī)格說明

架構(gòu)師在工程開發(fā)過程中,是技術(shù)權(quán)威。他需要協(xié)調(diào)所有的開發(fā)人員,與開發(fā)人員一直保持溝通,始終保證開發(fā)者依照它的架構(gòu)意圖去實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能。

架構(gòu)師與開發(fā)者溝通的最重要的形式是技術(shù)規(guī)格說明書,它可以是UML視圖、Word文檔,Visio文件等各種表現(xiàn)形式。通過架構(gòu)師提供的技術(shù)規(guī)格說明書,保證開發(fā)者可以從不同角度去觀察、理解各自承當(dāng)?shù)淖酉到y(tǒng)或者模塊。

架構(gòu)師不僅要保持與開發(fā)者的溝通,也需要與工程經(jīng)理、需求分析員,甚至與最終用戶保持溝通。所以,對(duì)于架構(gòu)師來講,不僅有技術(shù)方面的要求,還有人際交流方面的要求。3.3架構(gòu)師的誤區(qū)1、架構(gòu)師就是工程經(jīng)理

架構(gòu)師不是工程經(jīng)理。工程經(jīng)理側(cè)重于預(yù)算控制、時(shí)間進(jìn)度控制、人員管理、與外部聯(lián)系和協(xié)調(diào)等等工作,具備管理職能。一般小型工程中,常見工程經(jīng)理兼架構(gòu)師。2、架構(gòu)師負(fù)責(zé)需求分析

架構(gòu)師不是需求分析員。需求分析人員的工作是收集需求和分析需求,并與最終用戶、產(chǎn)品經(jīng)理保持聯(lián)系。架構(gòu)師只對(duì)最終的需求審核和確認(rèn),提出需求不清和不完整的局部,他會(huì)跟需求分析員時(shí)刻保持聯(lián)系。架構(gòu)師是技術(shù)專家,不是業(yè)務(wù)專家。3、架構(gòu)師從來不寫代碼

這是一個(gè)尚存爭論的問題。目前有兩種觀點(diǎn):

觀點(diǎn)1:架構(gòu)師不寫代碼,寫代碼純體力活,架構(gòu)師寫代碼大材小用。架構(gòu)師把UML的各種視圖交給開發(fā)人員,如果有不明確的地方,可以與架構(gòu)師隨時(shí)溝通。

觀點(diǎn)2:架構(gòu)師本來自于程序員,只是比程序員站的層面更高,比程序員唯一多的是經(jīng)驗(yàn)和知識(shí),所以架構(gòu)師也免不了寫代碼。

我個(gè)人覺得這兩種說法是與架構(gòu)師的出身和所處的環(huán)境有關(guān)。

架構(gòu)師首先是一個(gè)技術(shù)角色,所以一定是來自于技術(shù)人員這個(gè)群體,比方系統(tǒng)架構(gòu)師,多是來自于運(yùn)維人員,可能本身代碼寫得并不多,或者說寫不出來很漂亮的代碼。軟件架構(gòu)師多是來自于程序員,有著程序員的血統(tǒng)和情懷,所以在工程開發(fā)過程中,可能會(huì)寫一些核心代碼。我們的理想是架構(gòu)師不用寫代碼,但事實(shí)上有時(shí)候過于理想。架構(gòu)師寫不寫代碼,可能取決于公司的規(guī)模、文化、開發(fā)人員的素質(zhì)等現(xiàn)實(shí)情況。另外,架構(gòu)師也不是跟程序員界限分得那么清楚,按照能力也有高中低之分,寫不寫代碼不是區(qū)分兩者的根本標(biāo)準(zhǔn)。3.4架構(gòu)師的根本素質(zhì)周星馳有個(gè)片子《喜劇之王》,劇中的尹天仇整天揣著本《演員的自我修養(yǎng)》,一個(gè)好演員不僅需要天賦,也需要一定的理論指導(dǎo),無師自通的人畢竟是少數(shù)。架構(gòu)師的成長過程也是這樣。從普通程序員到高級(jí)程序員,再到架構(gòu)師,是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)積累和思想升華的過程。經(jīng)驗(yàn)積累是一個(gè)方面,素質(zhì)培養(yǎng)是另一個(gè)方面,兩者相輔相成,所以我覺得有必要把架構(gòu)師的所要具備的素質(zhì)羅列一下,作為程序員努力的方向。1、溝通能力

為了提高效率,架構(gòu)師必須贏得團(tuán)隊(duì)成員、工程經(jīng)理、客戶或用戶認(rèn)同,這就需要架構(gòu)師具有較強(qiáng)的溝通能力。溝通能力是人類最普遍性的素質(zhì)要求,技術(shù)人員好似容易忽略,想成為架構(gòu)師就不能忽略。千萬不要抱著這樣的觀念:懷才跟懷孕似的,時(shí)間久了總會(huì)被人發(fā)現(xiàn)的。還是天橋上賣大力丸的哥們說得對(duì):光說不練假把式,光練不說傻把式??纯茨阒車念^頭腦腦們,哪一個(gè)不是此中高手,我們千萬不要鄙視,認(rèn)為這是阿諛奉承、投機(jī)鉆營,凡事都要看到積極的一面,“溝通”確實(shí)是一種能力。我認(rèn)為自己是一個(gè)略內(nèi)向的人,因?yàn)槲沂寝r(nóng)村出來的孩子,普通話都說不好,以前或多或少帶有點(diǎn)自卑感,夢(mèng)想著是金子總會(huì)發(fā)光,所以在職業(yè)生涯中吃了不少虧?,F(xiàn)在,我深深懂得了溝通的重要性,我會(huì)很主動(dòng)地跟同事們,跟老大們不定時(shí)地溝通,感覺工作起來順暢多了。

這一條我認(rèn)為最為重要,所以排在首位。我甚至認(rèn)為下面幾條都可以忽略,唯一這一條得牢記,而且要常常提醒自己。2、領(lǐng)導(dǎo)能力

架構(gòu)師能夠推動(dòng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的技術(shù)進(jìn)展,能在壓力下作出關(guān)鍵性的決策,并將其貫徹到底。架構(gòu)師如何來保證這種執(zhí)行力?這就需要架構(gòu)師具有領(lǐng)導(dǎo)能力。

架構(gòu)師的領(lǐng)導(dǎo)能力的取得跟工程經(jīng)理不太一樣。工程經(jīng)理主要負(fù)責(zé)解決行政管理,這種能力與技術(shù)關(guān)系不大,他有人權(quán)和財(cái)權(quán),再扯上一張“領(lǐng)導(dǎo)”的虎皮,采用“胡蘿卜加大棒”的方式,根本上可以保證執(zhí)行力。架構(gòu)師在工程里面可能更多地使用非正式的領(lǐng)導(dǎo)力,也就是我們常說的影響力,里面包括個(gè)人魅力、技術(shù)能力、知識(shí)傳遞等等。3、抽象思維和分析能力

架構(gòu)師必須具備抽象思維和分析的能力,這是你進(jìn)行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)分解的根本素質(zhì)。只有具備這樣的能力,架構(gòu)師才能看清系統(tǒng)的整體,掌控全局,這也是架構(gòu)師大局觀的形成根底。你如何具備這種能力呢?一是來自于經(jīng)驗(yàn),二是來自于學(xué)習(xí)。架構(gòu)師不僅要具備在問題領(lǐng)域上的經(jīng)驗(yàn),也需要具備在軟件工程領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)。也就是說,架構(gòu)師必須能夠準(zhǔn)確得理解需求,然后用軟件工程的思想,把需求轉(zhuǎn)化和分解成可用計(jì)算機(jī)語言實(shí)現(xiàn)的程度。經(jīng)驗(yàn)的積累是需要一個(gè)時(shí)間過程的,這個(gè)過程誰也幫不了你,是需要你去經(jīng)歷的。但是,如果你有意識(shí)地去培養(yǎng),不斷吸取前人的經(jīng)驗(yàn)的話,還是可以縮短這個(gè)周期的。這也是我寫作此系列的始動(dòng)力之一。4、技術(shù)深度和廣度

架構(gòu)師最好精通1-2個(gè)技術(shù),具備這種技術(shù)能力可以更加深入的理解有關(guān)架構(gòu)的工作原理,也可以拉近和開發(fā)人員的距離,并形成團(tuán)隊(duì)中的影響力。

架構(gòu)師的技術(shù)知識(shí)廣度也很重要,需要了解盡可能多的技術(shù),所謂見多識(shí)廣,只有這樣,才可能綜合各種技術(shù),選擇更加適合工程的解決方案。有的人說,架構(gòu)師技術(shù)廣度的要求高于技術(shù)深度的要求,這是很有道理的。

總而言之,一句話:架構(gòu)師是工程團(tuán)隊(duì)中的技術(shù)權(quán)威。面向過程和面向?qū)ο筮@兩個(gè)根本概念,不僅架構(gòu)師需要非常清楚,程序員、設(shè)計(jì)師也要非常清楚,這也是系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)和編碼最根本的常識(shí)。我接觸的程序員,很多人只停留在一種“似是而非”的程度,這是不行的,想要繼續(xù)前進(jìn),就得把根底夯實(shí),所以我覺得很有必要先回回爐,補(bǔ)補(bǔ)課。架構(gòu)師之路(5)---面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)原那么王澤賓收藏1

OO的設(shè)計(jì)原那么

我們已經(jīng)知道:面向?qū)ο蟮乃季S,為我們分析問題和解決問題提供了一種全新的方式。接下來的問題是:我們?nèi)绾芜M(jìn)行面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)呢?

在軟件工程中,人們依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)了五個(gè)面向?qū)ο蟆财鋵?shí)遠(yuǎn)不止〕的常見而且簡單的設(shè)計(jì)原那么。它們是我們進(jìn)行面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的根本依據(jù):1、單一職責(zé)原那么SRP

對(duì)于一個(gè)類,它應(yīng)該只專注于做一件事和僅有一個(gè)引起它變化的原因。2、“開-閉”原那么OCP

應(yīng)當(dāng)能夠改變一個(gè)類的環(huán)境,而無須改變類本身。3、

里氏代換原那么LSP

防止造成派生類的方法非法或退化,一個(gè)基類的用戶應(yīng)當(dāng)不需要知道這個(gè)派生類。4、

依賴倒轉(zhuǎn)原那么DIP

用依賴于接口和抽象類來替代依賴容易變化的具體類。5、

接口隔離原那么ISP

給一個(gè)對(duì)象的每一個(gè)用戶一個(gè)接口,這個(gè)接口僅有用戶需要的方法。其中,“開-閉”原那么是面向?qū)ο蟮目蓮?fù)用設(shè)計(jì)的基石,其他設(shè)計(jì)原那么〔里氏代換原那么、依賴倒轉(zhuǎn)原那么、合成/聚合復(fù)用原那么、迪米特法那么、接口隔離原那么〕是實(shí)現(xiàn)“開-閉”原那么的手段和工具。

我會(huì)為大家一一進(jìn)行講解。2

單一職責(zé)原那么SRP(Single-ResponsibilityPrinciple)2.1

什么是單一職責(zé)

單一職責(zé)就是指一個(gè)類應(yīng)該專注于做一件事?,F(xiàn)實(shí)生活中也存在諸如此類的問題:“一個(gè)人可能身兼數(shù)職,甚至于這些職責(zé)彼此關(guān)系不大,那么他可能無法做好所有職責(zé)內(nèi)的事情,所以,還是專人專管比擬好。”我們?cè)谠O(shè)計(jì)類的時(shí)候,就應(yīng)該遵循這個(gè)原那么:單一職責(zé)。

我們以計(jì)算器編程為例:

在有些人眼里,計(jì)算器就是一件東西,是一個(gè)整體,所以它把這個(gè)需求進(jìn)行了抽象,最終設(shè)計(jì)為一個(gè)Calculator類,代碼如下:classCalculator{

publicStringcalculate(){

Console.Write("Pleaseinputthefirstnumber:");

StringstrNum1=Console.ReadLine();

Console.Write(Pleaseinputtheoperator:");

StringstrOpr=Console.ReadLine();

Console.Write("Pleaseinputthesecondnumber:");

StringstrNum2=Console.ReadLine();

StringstrResult="";

if(strOpr=="+"){

strResult=Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNum1)+Convert.ToDouble(strNum2));

}

elseif(strOpr=="-"){

strResult=Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNum1)-Convert.ToDouble(strNum2));

}

elseif(strOpr=="*"){

strResult=Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNum1)*Convert.ToDouble(strNum2));

}

elseif(strOpr=="/"){

strResult=Convert.ToString(Convert.ToDouble(strNum1)/Convert.ToDouble(strNum2));

}

Console.WriteLine("Theresultis"+strResult);

}

}另外,還有一局部人認(rèn)為:計(jì)算器是一個(gè)外殼和一個(gè)處理器的組合。classAppearance{

publicintdisplayInput(String&strNum1,String&strOpr,String&strNum2){

Console.Write("Pleaseinputthefirstnumber:");

strNum1=Console.ReadLine();

Console.Write(Pleaseinputtheoperator:");

strOpr=Console.ReadL

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