軟件最大的追求是什么?
發(fā)表時間:2024-05-29 來源:明輝站整理相關(guān)軟件相關(guān)文章人氣:
[摘要]這段時間,Java世界有兩件事情值得關(guān)注:工業(yè)界力推SOA;在開源領(lǐng)域,即將推出的Spring 2.0將支持非貧血模型,將OO編程推向一個新的階段。 無論SOA全新架構(gòu)推出還是OO的持續(xù)發(fā)展,他們都追求同一個終極目標:松耦合。 當我們在Java波濤洶涌的潮流中奮擊時,我們常常會思考?我為什...
這段時間,Java世界有兩件事情值得關(guān)注:工業(yè)界力推SOA;在開源領(lǐng)域,即將推出的Spring 2.0將支持非貧血模型,將OO編程推向一個新的階段。
無論SOA全新架構(gòu)推出還是OO的持續(xù)發(fā)展,他們都追求同一個終極目標:松耦合。
當我們在Java波濤洶涌的潮流中奮擊時,我們常常會思考?我為什么要這樣做?甚至,我們會想松耦合真的那么酷?可維護性真的是軟件唯一?也許我們迷失了方向。
我們要好好探究一下,軟件的最大追求是什么?
我們的大學計算機教育只是教會我們?nèi)绾尉幊蹋窟@如同技工學校中教會學員如何使用車床一樣,當我們學會了編程,接下來是什么呢?是不是就沒有了呢?是不是就是如同車工那樣只需日復(fù)一日的反復(fù)編程呢?
其實,當你在一個系統(tǒng)中持續(xù)編程(增加新的東西),這個系統(tǒng)就變得復(fù)雜了,你面臨最大的挑戰(zhàn)是如何整理你自己的產(chǎn)物。
也就是說:大學教育只教會我們?nèi)绾巍霸黾有碌臇|西”,但是沒有教育我們?nèi)绾巍罢磉@些東西”,而后者是目前軟件領(lǐng)域日新月異不斷發(fā)生的革命的新動力。
下面我們以具體代碼來說明“增加新的東西”和“整理這些東西”完全屬于不同層次的學問,有些人談到軟件只會想到算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),認為這些才是科學,其實這是將軟件數(shù)學化,軟件不只是科學計算的工具,它自身也是一門科學,更象管理學/經(jīng)濟學一樣,是科學和藝術(shù)的結(jié)合。
在最近Java(TM) Boutique網(wǎng)站上刊登出一篇文章Measuring the Complexity of OO Systems,衡量OO系統(tǒng)的復(fù)雜性,該文對軟件復(fù)雜性幾個著名公理進行了詳細闡述,這些公理如果你不進行學習和培訓(xùn),即使你使用OO語言Java等這樣工具,還是顯示你是“業(yè)余”的。
軟件復(fù)雜性包括以下部分(引自Measuring the Complexity of OO Systems):
* Cyclomatic Complexity (圈復(fù)雜性)
* Response for Class (類的響應(yīng))
* Weighted methods per class (每個類重量方法)
Cyclomatic Complexity
Cyclomatic Complexity可以用下面代碼來說明:
Cyclomatic Complexity (CC) = number of decision points +1
其中number of decision points是指一個if else之類的條件判斷語句,比如,是下面這個條語句:
public void isValidSearchCriteria(SearchCriteria s){
if(s!=null) {
return true;
}else{
return false;
}
}
Cyclomatic complexity 對代碼的可測試性和可維護性上有很大影響,正如上例指出,當你要測試isValidSearchCriteria()方法 ,你必須寫三個測試用例來驗證它。
如果這個CC值增加,將有更多的判斷點(decision points)數(shù)量,也就意味著需要花費更多的力量來測試這些方法。詳細更多說明可參考Measuring the Complexity of OO Systems一文。
所以,if else 或while 等條件語句是對真正OO的一種傷害(這是非OO公理見Thomas McCabe),可以極端地說:一個好的OO系統(tǒng)幾乎在業(yè)務(wù)邏輯層看不到超出兩個以上條件的if else等判斷語句,這些條件語句都是可以被GoF設(shè)計模式的狀態(tài)模式/策略模式等替代。
當你的Java系統(tǒng)中充滿了大量的if else語句,雖然你使用很酷的語言工具,但是說明你的思維是傳統(tǒng)過程的,需要重新學習和培訓(xùn)。
Response for Class(RFC)
這是著名的 Chidamber and Kemerer公理之一。以下面代碼來說明:
public class RegistrationManager {
public void createRegistration(RegistrationData regData){
DataAccessManager manager = new DataAccessManager();
AuditManager auditManager = new AuditManager();
//save the registration
manager.saveRegistration(regData);
//audit the creattion
auditManager.createAuditRecord(regData);
}
public Registration findRegistration(String regNumber){
DataAccessManager manager = new DataAccessManager();
Registration reg = null;
//find the registration
reg = manager.findRegsitration(regNumber);
return reg;
}
}
這個類RegistrationManager 依賴其他兩個類DataAccessManager 和 AuditManager 。
按照公理公式:
RFC = M+ R (M = 這個類中方法個數(shù). R = 其他總數(shù))
在上例中,我們統(tǒng)計類響應(yīng)RFC數(shù)目如下:
在RegistrationManager中方法數(shù)目 = 2
調(diào)用了DataAccessManager的方法數(shù)目 = 2
調(diào)用了AuditManager的方法數(shù)目 = 1
這樣:RFC(RegistrationManager) = 2 + 2 +1 = 5
當一個類和很多其他類存在依賴時,它就變得復(fù)雜甚至難以修改和維護,這樣,RFC值越大,表示你的系統(tǒng)味道越壞。
當然,因為OO系統(tǒng)是基于類和方法,不可能開發(fā)出一個0值RFC的系統(tǒng),但是我們追求的目標是一種平衡,當你設(shè)計OO系統(tǒng)時,必須時刻注意這些公理,盡量避免類的編碼達到一個RFC高值。
我們?nèi)绻褂矛F(xiàn)代一些模式:如Ioc模式,可以幫助我們方便不費力氣地達到這樣一個平衡,因此,使用Spring/Jdon之類框架是降低RFC值的一個捷徑。
Weighted methods per class
之前幾個公理是介紹如何通過類之間交互調(diào)用使得軟件系統(tǒng)變得異常復(fù)雜,一個系統(tǒng)或一個特定的類自身也會變得異常復(fù)雜,有很多方法,Weighted Method Per Class公理幫助我們量化定義這些情況。
這個公理定義會依據(jù)兩種情況:一個類實現(xiàn);不同的實現(xiàn)。
WMC 1 = 一個類中所有方法個數(shù).
WMC 2 = 所有方法的Cyclomatic Complexities個數(shù).
無論你選擇哪一種公式,一個WMC高值顯示這個類也許需要被重整成多個類。
這個公式可以幫助你讓類保持干凈,并且和相關(guān)行為意義上更加靠近(cohesive)。
以前面的RFC例子說明:如果你將DataAccessManager和AuditManager類中的方法都定義到當前RegistrationManager類中,你會得到一個WMC高值,這說明這個類需要重整了。
良好的軟件設(shè)計
前面章節(jié)我們反復(fù)提到重整(refactoring),它的意思就是:你不但會“增加新的東西”,而且還要學會“整理這些東西”(重整)。
正如兒童玩玩具一樣,他可以無師自通很快學會玩一個新東西,但是,當他玩完很多新玩具以后,他就很難學會整理他到處亂丟的玩具。由此可見:學會編程不值得驕傲(可能源自天生),懂得如何整理才是真正的專業(yè)程序員。
現(xiàn)在,讓我們回到問題的本質(zhì),上述列舉了軟件的復(fù)雜性,復(fù)雜會導(dǎo)致難于維護和測試,那我們需要整理,那么整理是否可量化一種程度呢?
我們使用“松耦合”這個概念來表示易于維護、易于測試、易于擴展的程度,當然,松耦合值越高,我們系統(tǒng)更易于維護。當前,軟件世界的發(fā)展,SOA、Ioc/AOP不都是在追求松耦合的最大化嗎?
松耦合一個反義詞“緊耦合”,從我們學會玩編程這個玩具開始起,我們就面臨兩種選擇:一種樸素的、無需訓(xùn)練的、近似自然的“緊耦合”路線;一種是經(jīng)過科學培訓(xùn)的“松耦合”道路。選擇哪一條道路就取決于你是否受過專業(yè)訓(xùn)練了。
所以,對于編程這個玩具,不在于你是否會玩,而在于你怎么玩?玩的水平。如果不明白這個道理,中國軟件的蕭條永遠不會結(jié)束。