架构师训练营第 1 期 - 第 2 周 - 学习总结

本次总结分 2 个部分：1.学习感受 2.学习知识的总结

1. 学习感受：

以前，这些设计原则只是考试或面试时会用到，只是口诀，很抽象。通过本周的学习，设计原则+设计模式在我眼中不再是静态的，平面的，各自孤立的感觉了。它们的形象更加立体，变换多样，开始有生命了。

2. 本周学习知识总结：

软件开发简史：1700 年代， 德国人， 莱布尼兹 ， => 微积分和二进制

又过了 100 年，法国人， 雅卡尔 ，=> 可编程的织布机

19 世纪中叶，英国人，Ada(女) ，=> 利用打孔纸带写出人类第一个软件程序（包含了 循环和子程序） 人类第一个程序员（媛）

图灵

冯诺依曼

读取数据进行计算

每一种 CPU 都有独特的机器语言，因而需要不同的汇编语言

早期 Basic 语言虽然号称为“高级语言”，但是保留了汇编语言的特征 ——地址（即行号）。

结构化的 Basic 语言（Quick Basic、Visual Basict 等)

结构化的 Basic 语言仍然兼容传统的 Basic，而且提供了更好的集成开发环境。

结构化的编程取消了“地址”和 Goto 语句，代之以几种程序控制“结构”，如：循环、条件等。

Perl 是一种脚本语言，最强大的功能是正则表达式。

但 Perl 的语法比较晦涩难懂。 Perl 是一种“伪”的面向对象语言。

C 语言是一个结构化的语言

C++向后兼容 C 的所有功能，并且提供了面向对象的编程机制。

Java 是一个完全面向对象的语言，尤其是在当今的 Internet 编程领域，占领了绝对的市场。

编程的目的：用计算机来解决现实世界的问题。

编程的过程：在计算机所能理解的“模型”（解空间）和现实世界（问题空间）之间，建立一种联系。

编程的核心要素（哲学角度）： 1.计算机（劳动工具） 2.人（劳动者） 3.客观业务领域（劳动对象）

面向对象编程的三大要素（特征）:

封装性（Encapsulation）

•隐藏实现细节（访问控制）

•定义接口

继承性（Inheritance）

• IS-A 关系

• HAS-A 关系（组合）

多态性（Polymorphism）------ （通过学习本课程重新认识了多态性）

•后期绑定（虚函数）

•向上转形（Up Casting）

面向对象编程 和 面向对象分析

面向对象编程不是使用面向对象的编程语言进行编程，而是利用多态特性进行编程。

面向对象分析是将客观世界，即编程的业务领域进行对象分析。

•充血模型与贫血模型

•领域驱动设计 DDD

面向对象分析 有待后续 扩充 （模块分解 第 10 周）

面向对象设计的目的：

•强内聚、低耦合，从而使系统

•易扩展－易于增加新的功能

•更强壮－不容易被粗心的程序员破坏

•可移植－能够在多样的环境下运行

•更简单－容易理解、容易维护

面向对象设计的原则：“原则”是独立于编程语言的，甚至也可以用于非面向对象的编程语言中。

设计模式是用于解决某一种问题的通用的解决方案。设计模式也是语言中立的。

设计模式贯彻了设计原则。

Gang of Four（Erich Gamma, Richard Helm, Ralph Johnson and John Vlissides）提出了三大类 23 种基本的设计模式：

•创建模式 •行为模式 •结构模式

在更细分的领域当中还可以总结出许多设计模式：

•并发编程模式

• Java EE 模式

• etc.

框架（frameworks）

框架是用来实现某一类应用的结构性的程序，是对某一类架构方案可复用的设计与实现

•如同框架结构的大厦的框架

•简化应用开发者的工作

•实现了多种设计模式，使应用开发者不需要花太大的力气，就能设计出结构良好的程序来

不同领域的框架

•微软公司为 Windows 编程开发了 MFC 框架。

• Java 为它的 GUI（图形用户界面）开发了 AWT 框架。

•还有许多开源的框架：MyBatis，Spring 等。

• Web 服务器也是框架： Tomcat

框架 VS 工具

框架调用应用程序代码

应用程序代码调用工具

架构师用框架保证架构的落地

架构师用工具提高开发效率

面向对象设计的基本原则：

开/闭原则 （OCP－Open/Closed Principle）：

•对于扩展是开放的（Open for extension）

•对于更改是封闭的（Closed for modification）

•简言之：不需要修改软件实体（类、模块、函数等），就应该能实现功能的扩展。

用策略模式，适配器模式，观察者模式实现开闭原则。

依赖倒置原则（ DIP－Dependency Inversion Principle）

•高层模块不能依赖低层模块，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。

DIP 倒置了什么？

•模块或包的依赖关系

•开发顺序和职责

软件的层次化

•高层决定低层

•高层被重用

Liskov 替换原则（LSP）

在 Java/C++这样的静态类型语言中，实现 OCP 的关键在于抽象，而抽象的威力在于多态和继承。

一个正确的继承要符合什么要求呢？ 答案：Liskov 替换原则

1988 年，Barbara Liskov 描述这个原则：

•若对每个类型 T1 的对象 o1，都存在一个类型 T2 的对象 o2，使得在所有针对 T2 编写的程序 P 中，用 o1 替换 o2 后，程序 P 的行为功能不变，则 T1 是 T2 的子类型。

•简言之：子类型（subtype）必须能够替换掉它们的基类型（base type）。

继承 vs.组合 ---- 应该优先使用组合

继承和组合是 OOP 的两种扩展手段

继承的优点：

•比较容易，因为基类的大部分功能可以通过继承直接进入子类。

继承的缺点：

•继承破坏了封装，因为继承将基类更多的细节暴露给子类。因而继承被称为“白盒复用”。

•当基类发生改变时，可能会层层影响其下的子类。

•继承是静态的，无法在运行时改变组合。

•类数量的爆炸。

单一职责原则（SRP －Single Responsibility Principle）

• 又被称为“内聚性原则（Cohesion）”，意为： 一个模块的组成元素之间的功能相关性。

• 将它与引起一个模块改变的作用力相联，一个类，只能有一个引起它的变化的原因。

什么是职责？ ---- 一个职责是一个变化的原因

单纯谈论职责，每个人都会得出不同的结论 ,因此我们下一个定义： 一个职责是一个变化的原因。

接口分离原则（ISP－Interface Segregation Principle）

•不应该强迫客户程序依赖它们不需要的方法。

ISP 和 SRP 的关系

• ISP 和 SRP 是相关的，都和“内聚性”有关。

• SRP 指出应该如何设计一个类 ——只能有一种原因才能促使类发生改变。

• ISP 指出应该如何设计一个接口 ——从客户的需要出发，强调不要让客户看到他们不需要的方法。

反应式编程部分 待后续补充