架构训练营——第二周学习总结

编程的由来

• 最早的计算机编程非常麻烦，程序员需要将电线编来编去，作为输入数据，以控制计算机的执行

编程的本质

• 编程的目的：用计算机来解决现实世界中的问题

• 编程的过程：用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

• 编程语言本质是一种抽象机制：领域问题 -> 模型 -> 软件系统

问题领域 Problem Domain

• 包含与系统所要解决的问题相关的实物和概念的空间

• 抽象的种类

• 对机器本身进行抽象：机器码/汇编语言

• 对计算处理逻辑进行抽象：传统非结构化的高级语言(如 Basic、Fortran 等)

• 对问题领域进行一定程度的抽象：结构化的程序设计

• 直接表达问题空间内的元素：面向对象的程序设计

编程的核心要素

• 程序员——劳动者

• 计算机——劳动工具

• 客观问题领域——劳动对象

面向对象编程

• 对象的三要素

• 状态

• 行为

• 标识

• OOP 三要素

• 封装性(Encapsulation)：隐藏实现细节

• 继承性(Inheritance)：接口的重用

• 多态性(Polymorphism)：面向对象编程的设计原则、设计模式、编程技巧等等，都是围绕着多态来展开的

• 面向对象分析

• 充血模型与贫血模型

• 领域驱动设计 DDD

面向对象的设计

• 软件开发上下文：不断的需求变更

• 衡量设计好坏的依据

• 当需求不断变更时，设计是否还能满足要求？

• 软件的设计要用动态的眼光去评判，单纯从静态考量设计的好坏是没有意义的，要在需求不断变更的背景下审视软件设计

• 软件设计的臭味

• 僵硬：难以改变

• 脆弱：牵一发而动全身

• 不可移植：无法适应需求的变更

• 导致误用的陷阱：做错误的事比做正确的事更容易，引诱程序员破坏原有的设计

• 晦涩难懂：接手的人看不懂

• 过度设计

• 代码写出来是给人看的

设计原则

• 开闭原则(Open/Closed Principle,OCP)

• 对扩展开放，对修改关闭

• 不需要修改现有的实现，就可以完成功能上的扩展

• 实现 OCP 的关键在于抽象

• 依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle,DIP)

• 高层模块不能依赖低层模块，而是大家都依赖一个接口

• 抽象不能依赖实现，而是实现依赖抽象

• 倒置了什么？

• 模块和包的依赖关系

• 开发的顺序和职责

• 精髓

• 首先定义一个抽象(接口)，该抽象属于高层模块

• 高层模块不依赖低层模块，而是依赖该抽象

• 低层模块实现该抽象

• 开发顺序是高层模块先定义抽象，然后由低层模块去实现，而不是基于低层模块的实现再去定义抽象

• 好莱坞原则

• Don't call me, I'll call you.

• 框架都是面向抽象编程

• 框架依赖抽象，而不是依赖应用程序

• 应用程序不应该去调用框架，而是框架调用应用程序

• Tomcat 面向 Servlet 规范进行抽象，应用程序实现 Servlet 规范的接口，Tomcat 去调用应用程序的代码

• 里氏替换原则(LSP)

• 子类型 (subtype) 必须能替换掉基类型 (base type)

• 用来衡量继承是否合理的重要原则

• 里氏替换原则的关键，不是静态的分析，而是要站在程序运行的具体场景中，看子类替换父类后，程序是否能正常运行

• is-a 关系是关于行为的，设计和界定一个类时，应该用行为作为区分

• 子类的契约不能比基类更严格

• 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，无法在运行时动态扩展功能

• 继承可能造成类数量爆炸

• 组合优于继承

• 可能违反 LSP 的征兆

• 派生类中的退化函数

• 派生类抛出了基类不会出现的异常

• 单一职责原则(Single Responsibility Principle, SRP)

• 一个类只有一个引起它变化的原因

• 一个职责就是一个引起变化的原因

• 违反 SRP 的后果

• 脆弱性：当多个功能耦合在一起时，修改其中一个功能，可能会对其他功能造成影响

• 不可移植性：客户端不得不引入不相关的依赖

• 通常，当一个类比较大的时候，它的功能就不单一了，我们可以把这个大类拆分成多个单一功能的类，通过类之间的组合依赖实现相同的功能，这样代码就更易于维护和扩展了

• 接口分离原则(Interface Segregation Principle, ISP)

• 不应该强迫客户端依赖他们不需要的方法

• 实现手段：接口拆分，多接口实现，不同客户端依赖不同的接口

敏捷软件开发

• 敏捷软件开发的关键，不在于敏捷的软件过程保证，而在于设计本身是敏捷的，可以支持需求的快速迭代

反应式编程框架 Flower

• https://github.com/zhihuili/flower
  

• 传统 Web 应用的问题：大量阻塞点，耗尽线程资源，从用户的视角看服务不可用

• 异步

• 多路复用

• Flower 运行环境，提供自己的线程池

• 异步数据库驱动

• 占用的线程少，就可以处理更多的客户端请求

• 线程不阻塞，就可以消耗更少的资源，提升吞吐量，提升响应时间