四招教你降低软件复杂性 (2)

与战术编程相对的就是战略编程(Strategic programming),它追求的是长期的效益——增加系统可维护性。仅仅是让程序跑起来还不足以满足,还需要考虑程序的可维护性,让后续在添加或修改功能、修复bug时都能够快速响应。因为考虑的点比较多,也就注定战略编程需要花费一定的时间去进行模块设计,但相比于战术编程后期导致的问题,这一点时间也是完全值得的。

四招教你降低软件复杂性

战术编程 VS 战略编程

让模块更“深”一点!

一个模块由接口(interface)和实现(implementation)两部分组成,如果把一个模块比喻成一个矩形,那么接口就是矩形顶部的边,而实现就是矩形的面积(也可以把实现看成是模块提供的功能)。当一个模块提供的功能一定时,深模块(Deep module)的特点就是矩形顶部的边比较短,整体形状高瘦,也即接口比较简单;浅模块(Shallow module)的特点就是矩形顶部的边比较长,整体形状矮胖,也即接口比较复杂。

四招教你降低软件复杂性

深模块 VS 浅模块

模块的使用者往往只看到接口,模块越深,模块暴露给调用者的信息就越少,调用者与该模块的耦合性也就越低。因此,把模块设计得更“深”一点,有助于降低系统的复杂性。

那么,怎样才能设计出一个深模块呢?

更简单的接口

简单的接口比简单的实现更重要,更简单的接口意味着模块的易用性更好,调用者使用起来更方便。而简单的实现 + 复杂的接口这种形式,一方面影响了接口的易用性,另一方面则加深了调用者与模块的耦合。因此,在进行模块设计时,最好遵守“把简单留给别人,把复杂留给自己”的原则。

异常也属于接口的一部分,在编码过程中,应该杜绝没经过处理,就随意将异常往上抛的现象,这样只会增加系统的复杂性。

更通用的接口

在设计接口时,你往往有两种选择:(1)设计成专用的接口;(2)设计成通用的接口。前者实现起来更方便,而且完全可以满足当前的需求,但可扩展性低,属于战术编程;后者则需要花时间对系统进行抽象,但可扩展性高,属于战略编程。通用的接口意味着该接口适用的场景不止一个,典型的就是“ 一个接口,多个实现 ”的形式。

有些程序员可能会反驳,在无法预知未来变化的情况下,通用就意味着过度设计。过度通用确实属于过度设计,但对接口进行适度的抽象并不是,相反它可以使系统更有层次感,可维护性也更高。

隐藏细节

在进行模块设计时,还要学会区分对于调用者而言,哪些信息是重要的,哪些信息是不重要的。隐藏细节指的就是只给调用者暴露重要的信息,把不重要的细节隐藏起来。隐藏细节一则使模块接口更简单,二则使系统更易维护。

如何判断细节对于调用者是否重要?以下有几个例子:

1、对于Java的Map接口,重要的细节:Map中每一个元素都是由<Key, Value>组成的;不重要的细节:Map底层是如何存储这些元素、如何实现线程安全等。

2、对于文件系统中的read函数,重要的细节:每次读操作从哪个文件读、读多少字节;不重要的细节:如何切换到内核态、如何从硬盘里读数据等。

3、对于多线程应用程序,重要的细节:如何创建一个线程;不重要的细节:多核CPU如何调度该线程。

进行分层设计!

设计良好的软件架构都有一个特点,就是层次清晰,每一层都提供了不同的抽象,各个层次之间的依赖明确。不管是经典的Web三层架构、DDD所提倡的四层架构以及六边形架构,抑或是所谓的Clean Architecture,都有着鲜明的层次感。

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