浅谈代码结构的设计

作者：陆秋炜

引言：很久之前，在做中间件测试的时候，看到开发人员写的代码，有人的代码，看起来总是特别舒服，但有的开发代码，虽然逻辑上没有什么问题，但总给人感觉特别难受。后来成为了一位专职开发人员，渐渐发现，自己的代码也是属于“比较难受”的那种。后来随着代码的增加，编写代码时，总有一些比较乖巧的方式，这就是之前不懂的“设计模式”。之前代码架构比较少（只是写一些测试工具），用不到这些，只有自己慢慢做了一些架构工作后，才用得到，并去主动了解。

但今天想说的，并不是具体的哪一种设计模式的优劣，而是想记录一下，设计模式中存在的一些设计思想。有了这些设计思想，某些设计模式就自然而然的出现了。所以说，所谓的“设计模式”并不是被发明出来的，而是被我们自己“发现”的。

一，设计是一个逐步分解的过程，而不是一个功能合成的过程

之前无论是作为开发还是测试，习惯性的觉得，别人提供了什么功能，就用什么样的功能，这样做天经地义。然而，在自己的架构设计过程中，如果有了这样额思维，很容易让自己的程序设计陷入困境。

打个装修的比喻，我们一定是有设计师设计相关方案（具体的风格），然后分解成对应的家具，然后再购买材料，打造对应的家具。如果我们将这一过程倒过来，先有什么材料，然后看这些材料能打造出什么家具，再把家具组合起来，那么最后的装修效果一定会非常差。

图1 正确的设计方式

图2 自底向上的设计结果，一定是最后的整合有问题

所以优秀的设计一定是从整体到局部设计出来的。从局部构造整体，不可能得到优秀的设计。

二：对于一个整体的概念性理解，一定是在理解最初的功能（实现目标）为基础的

了解清楚某个功能模块（或者整个功能）具体要干什么事情，我们才能够知道具体要如何做设计。而不是找一个设计方案，能够实现主要功能就行了，其他功能再次基础上修修补补。

再举一个简单的例子：比如说我们要喝水(表面功能/基础目标)，那么我们就需要找相关盛水的容器（设计实现）。我们找到了以下容器（可能的实现方案）：

图三各种盛水容器的实现

三种容器都能喝水，但具体要使用哪个呢？如果随便选一个酒杯，但具体实现（或者未来可能的功能）要求能够带到户外去，总不能给酒杯再加个盖子吧；同理，如果我们要品酒，却选了个保温杯的实现，到时候直接设计推倒重来了。所以，要有合适的设计，一定要对产品本身的需求（以及未来可能的需求）做详细的分析和了解，然后确定设计方案。

三：在设计关联关系时，优先使用对象组合，而非继承关系

在学习“面向对象”的语言时，我们首先被教会“封装、继承、多态”。从此，感觉有点关系的都要进行继承，觉得这样能节省好多代码。然后我们的代码中便出现了继承的乱用

正常情况下，这样做没有问题，但问题的起源在于，我们的需求是不断的修改和添加的，如果使用了继承，在超类中的方法改动，会影响到子类，并可能引起引起子类之间出现冗余代码。

举个汽车的例子吧，一辆汽车开行(drive)是一样的，但车标（logo）是不一样的,所以用继承

public abstract class Car {    /**
     * 驾驶汽车
     */
    public void drive(){
        System.out.print("drive");
    }    /**
     * 每辆车的车标是不一样的，所以抽象
     */
    public abstract void logo() ;
}class BMW extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("宝马");
    }
}class Benz extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("奔驰");
    }
}class Tesla extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("特斯拉");
    }
}

一切看起来解决的很完美。突然加了一个需求，要求有个充电（change）需求，这时候，只有特斯拉（tesla）才有充电方法。但如果使用继承，在父类添加change方法的同时，就需要在BMW和Benz实现无用的change方法，对于子类的影响非常大。但如果使用组合，使用ChangeBehavior，问题就得到了有效解决，

public interface ChargeBehavior {    void charge() ;
}public abstract class Car {    protected ChargeBehavior chargeBehavior ;    /**
     * 驾驶汽车
     */
    public void drive(){
        System.out.print("drive");
    }    /**
     * 每辆车的车标是不一样的，所以抽象
     */
    public abstract void logo() ;    /**
     * 充电
     */
    public void change(){        /**
         * 不用关心具体充电方式，委托ChargeBehavior子类实现
         */
        if (chargeBehavior!=null) {
            chargeBehavior.charge();
        }
    }

}class Benz extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("奔驰");
    }
}class BMW extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("宝马");
    }
}class Tesla extends Car{    @Override
    public void logo() {
        System.out.print("特斯拉");
    }    public Tesla() {        super();
        chargeBehavior = new TeslaChargeBehavior() ;
    }
}class TeslaChargeBehavior implements ChargeBehavior{    @Override
    public void charge() {
        System.out.print("charge");
    }
}

通过将充电的行为委托给changeBehavior接口，子类如果不需要的话，就可以做到无感知接入。

这样的代码有三个优势

1，代码不需要子类中重复实现
2，子类不想要的东西，可以无感知实现
3，子类运行的行为，可以委托给behavior实现，子类本省本身无需任何改动

四：对于接口和类的再次理解

在刚刚接触面向对象的时候，封装，对我们来说就是类，实例化后就是对象。最基本功能是对于数据进行隐藏，对于行为进行开放（如JavaBean）。慢慢用多了以后渐渐发现，其实我们可以封装跟多东西，比如某些实现的细节（私有方法方法），实例化规则（构造器）等。

1，对于变化本身进行封装

由于我们的代码是分层和分模块的，但我们的需求又是经常要变化的，我们希望修改新功能，对于除了模块本身外，调用方是无感知的。所以，我们的类（或者说是模块吧）变封装了变化本身。对于调用方来说，只需要知道不会变的功能名(方法名)就够了，而不需要了解可能变化的内容。

图四变化本身进行封装

2，从共性和可变性到抽象类

在一类实现中，我们其实可以分析发现，代码的实现上是有一些共性的，比如说处理的流程（如何调用一些方法的顺序），也有一些完全一致的操作（比如上文提到的car都可以drive，实现一致的方法）。但也有一些可变性：如必须存在（共性），但实现不一致的操作（如上文car里面的logo方法，必须有，但不一致）。这时候，我们就可以对这些实现进行一些简单的抽象，成为抽象类。抽象类就是将共性变为以实现的方法，而将可变性变为抽象方法，让子类予以实现。

图五，共性和抽象类

总结：

代码看多了，写多了，便会发现，看起来舒服的代码，在可维护性，可读性，可扩展性上相对来说都比较高。代码界也有“颜值即战斗力”这一说法，颇有一番玄学的味道。但分析具体的原因，其实可以发现，优秀的编码设计，在其抽象，封装，都有其合理之处，其整体的架构设计上，亦有其独到之处。

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本文来自网易云社区，经作者陆秋炜授权发布

posted @ 2018-09-07 09:41 tianshidan1998 阅读(640) 评论(0) 编辑收藏举报

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