03代码大全2阅读笔记

第五章 软件构建中的设计

 设计的限制：

设计是一个“险恶”的问题：只有通过解决或至少部分解决，才能明确地定义它。

设计中会有很多错误和修正的过程。

设计有诸多限制，要针对限制与需求进行取舍。

设计是不确定的，是启发式的过程，是自然而然的。

 管理复杂度：把任何人在同一时间需要处理的本质复杂度减小到最小（模块化、分工），不要让偶然复杂度无谓地增长（封装、良好的问题处理机制）

 理想的设计特征：

复杂度最小（可以为此牺牲算法的精巧）；易于维护；松散耦合；可拓展；可复用；高扇入，即让某个特定的类被大量调用，意味着更好地利用低层次的工具类；低扇出，即让某个特定的类尽可能少调用其它的类，减少依赖关系；可移植性；精简性；层次性；标准化。

 设计层次：

1. 系统层次

2. 分解为子系统或包，常用的有业务规则、用户界面、数据库访问、系统依赖性。

对子系统之间的交互关系要加以限制到最简，一个常用原则是应该无环。

3. 分解为类

4. 分解为子程序

5. 子程序内部设计

 一些帮助设计的启发式方法：

 找出现实世界中的对象：辨识对象及其属性，定义可对对象执行的操作，定义对象可对其它对象执行的操作，如继承、包含，定义对象哪些属性对其它对象可见定义每个对象的接口。

 形成一致的抽象。基类就是一种抽象。可以忽略不必要的细节。

 用封装实现细节。

 当集成能简化设计时要继承。

 信息隐藏，隐藏复杂度及隐藏变化源。要避免循坏依赖。不要因为考虑性能放弃信息隐藏，应该在后期寻找性能瓶颈。信息隐藏很有价值，要养成问自己“我应该隐藏什么”的习惯。

 找出容易改变的区域，用封装将它与其它区域隔离。如：业务规则，硬件依赖性，IO，非标准的语言特性，困难的设计区域，状态变量，数据量的限制（如数组大小，用宏定义、const替代），。

 松散耦合。

标准：规模，耦合越小越好；可见性，接口应该公开；灵活性。

耦合种类：

简单数据耦合：Object1要求Object2传递简单数据为参数，正常的耦合

简单对象耦合：一个模块实例化一个对象，正常的耦合

对象参数耦合：Object1要求Object2传递Object3，耦合较紧密

语义的耦合：十分危险

 查阅常用的设计模式

 其它，如：高内聚性，一组代码在支持同一目标上的紧密程度；分层结构；严格描述类契约；分配职责；为测试而设计；考虑并避免失误；有意识地选择绑定时间；“唯一一个正确位置的原则”：每一段代码应该只在一个地方能看到，也只在一个地方能进行维护和修改；考虑暴力算法；画图；保持模块化。

 设计实践：

 分治

 自上而下 vs. 自下而上

自上而下：从高抽象层次向下逐层增加细节的层次，简化问题的复杂性

自下而上：从具体需要执行的工作出发，进行分类、组合

二者实际没有矛盾，应该配合使用。

 构建原型（同样在《程序员修炼之道》中提到过）：用最简单的方式写出仅用来试用某个功能、隐藏细节的代码，随时可以丢弃

 合作设计

 记录设计成果，方式如将设计文档写入代码、Wiki、总结邮件、数码相机、设计挂图、索引卡片、uml图