架构师训练营 第二周 总结 软件开发本质与设计原则

本周的课程老师的思路是先带领大家思考软件开发是怎么出现的，是为了解决什么问题而出现的，在解决这些问题的过程中程序设计方法是如何变得更好的。在回答了这些根本性问题后，再引出软件开发的设计原则是什么。

软件开发本质

人类从事软件编程的探索早在计算机被发明之前就开始了。早在1700年代，莱布尼茨就期望各种事物通过一种逻辑语言进行描述，然后用一种可执行的演算规则的机器进行计算，可以计算出各种结果。简而言之，就是通过计算解决现实世界的问题。而通用计算机的出现，则使得这一目的成为可能。计算机通过读取数据进行计算，这里的数据一指计算的对象，二指计算逻辑本身，后者称为程序。由于计算机计算的是数据，那么如何将现实问题变成可以计算的数据，就是编程这个过程本身，即在计算机所能理解的“模型”（解空间）与现实世界（问题空间）之间，建立一种联系。编程语言就是用来表达这种联系的，它是一种抽象机制，它的关键在于对谁进行抽象。

编程语言的进化史

要理解编程语言的进化史，首先要清楚的是它是用于表达问题领域和解空间的。问题领域包含与系统所要解决的问题相关的实物和概念空间。最早期的编程语言是通过对基础机器进行抽象，即产生了汇编语言，通过控制机器的指令来实现解决问题的步骤。后来出现了非结构化的高级语言，它是对计算处理逻辑进行了抽象，相对汇编语言来说对开发人员更加友好。之后，出现了结构化的程序设计，这个时候开始对问题领域进行一定程度的抽象，出现了函数等抽象。最后出现了面向对象的程序设计，它是直接表达问题空间内的元素，是最接近问题领域的抽象。

因此，我们在编程时，关键不在于我们使用了哪种语言，而是我们站在哪个抽象层次进行编程，也就是说并不是使用面向对象编程语言写程序就是面向对象编程，而是我们使用了面向对象分析和设计原则进行设计，通过面向对象编程的三要素（封装、继承、多态）进行编程才是真正的面向对象编程。

面向对象

1. 对象是什么： 对象具有状态，行为，标识

2. 面向对象编程的三要素

3. 封装性 (Encapsulation)

4. 隐藏实现细节

5. 定义接口

6. 继承性 (Inheritance)

7. is-a

8. has-a（组合）

9. 多态性 (Polymorphism)

10. 后期绑定（虚函数）

11. 向上转形（Up Casting）

编程的核心要素

编程的核心要素就是：人、计算机、客户业务领域

这里老师分享了一个非常有趣的观点，即开发人员作为劳动者，使用计算机（劳动工具）编程，劳动对象是客户业务领域，计算机这个劳动工具越接近业务领域这个劳动对象时，效率越高，因此面向对象编程语言已经接近编程语言的最终形态了。

软件设计原则



1、单一职责原则 - Single Responsibility Principal(SRP)

• 一个类或者模块只负责完整一个职责或功能。

2、开/闭原则 - Open/Close Principal(OCP)

• Open for extension

• Closed for modification

3、里氏替换原则 - Liskov Substitution Principal(LSP)

• 子类能够替换程序中父类对象所在的任何位置，并且能保证替换之后的业务逻辑的正确性。

4、接口隔离原则 - Interface Segregation Principal(ISP)

• 不应该将客户端不需要的接口行为暴露给客户端，尽量保证客户端的行为可控。

• 不应该强迫客户端程序依赖它们不需要的方法。

5、依赖倒置原则 - Dependency Inversion Principal(DIP)

• 高层模块不能依赖底层模块，而是大家都依赖于抽象。

• 抽象不能依赖实现，而是实现依赖抽象。

• 框架抽象接口，你不需要调用框架，框架会调用你。

• 好莱坞原则 - Don't call me, I will call you