多数程序员难以简单的方式开发应用?

简介:   心理学中有一篇相当古老、但又非常重要的论文,题为《魔法数字七(上下浮动二):人类信息处理能力中的一些限制》。这篇文章衡量了大脑处理信息的极限,并给出了一个具体的数字:人脑可以同时容纳五到九个概念。我们当然能够把这个有趣的结论延伸到诸多领域当中,但对软件开发人员而言,下面两项含义最为重要:

  心理学中有一篇相当古老、但又非常重要的论文,题为《魔法数字七(上下浮动二):人类信息处理能力中的一些限制》。这篇文章衡量了大脑处理信息的极限,并给出了一个具体的数字:人脑可以同时容纳五到九个概念。我们当然能够把这个有趣的结论延伸到诸多领域当中,但对软件开发人员而言,下面两项含义最为重要:

  构造(模型、实现、设计、模式等……)越简单越好,因为其概念更易于描述。构造良好且组合良好的抽象,应该具有较少的特殊规则与意外情况,同样是因为其概念更易于描述。

  总而言之,这是一场以降低概念描述难度为目标的心理战,夺取的是珍贵的心理容纳空间。

  简单构造

  正如英国计算机专家 Hoare 所言:软件设计构建有两种方法,一是使其尽可能简单,从而一目了然确定其中不存在缺陷;另一种方法则是使其极为复杂,以至于看不出什么明显的缺陷。

  遗憾的是,他还补充道:第一种方法其实要困难得多。

  在软件开发当中,添加新的模块、新的类以及越来越多的代码是件很简单的事。这能够解决软件需要面对的更多用例,但更大的代码量所产出的结果却越来越少。正如 Jamie Zawinski 所说:每一个程序都会不断扩展,一直扩展到像人一样会收邮件、看邮件。而那些无法扩展的程序,最终会被能够扩展的程序所取代。

  从本质上讲,我们一直在不断扩展程序。我们向其中添加更多模块、更多类以及更多代码,而且对于每一段代码,我们都需要确保其能够与原有代码顺畅协作,从而在这个复杂性呈指数增长的过程中继续保持进一步扩展的空间。之所以会这样作,是因为增量总是更简单的——至少在起步阶段更简单。

  在另一方面,越是简单的东西开发起来就越困难。这要求开发人员考虑潜在的模式与行为,并消除一切不必要的元素。但最终,这样的思维方式能够成就更出色的成果,因为我们只需要使用极少的概念与精力,就可以描述并理解程序,确保大家专注于更多宏观目标、而非细枝末节。

  检测过于复杂的构造

  实际上,发现这类复杂而臃肿的构造并不困难。我们看看程序手册就能知道个大概,如果其中有专门的章节来描述结构背景之下的众多词汇,基本可以断定程序复杂度已经失控。

  下面来看一个例子,即 Abstract Factory(抽象工厂)模式。为了描述其工作原理,我们需要定义很多名称:

  AbstractFactory 接口<> 活动Factory1(或者 ConcreteFactory)ProductA 以及 ProductBinterfacesProductA1 以及 ProductB1classesnew 关键字Abstract Factory 类图:Client 以及 factory:Factory1 序列图

  之所以存在这么多名称与图类,是因为复杂性比简单性更易于实现。这也迫使程序员采用针对性过强的对象创建方式,而无法选择复用存储在某处的对象等其它可能的解决方案。通过以下方式,我们尝试降低其整体复杂性:

  从整体模式当中删除“Factory”名称。删除 new 关键字以及 <> 活动。

  现在,该模式只关注能够返回 ProductA 或者 ProductB 实例的对象。它可以对该类进行实例化、从数据结构中获取预先构建的对象,或者从某处提取该对象——具体方法无穷无尽,但这些都不重要;真正重要的是我们的目标:开始时没有对象,结束时有了对象。现在再来看名称列表,两项操作:

  第一项,利用接口 ProductA 获取一个对象。第二项,利用接口 ProductB 获取一个对象。

  这样,我们可以自由地将该操作放在某个类、某个结构或者是某个指针当中。在使用时,我们只需要配合必要的参数对该操作进行调用,它就会为我们提供相应的对象。

  在设置中,我们可以将第一项操作设置为任何能够生成 ProductA 的形式,并将第二项操作设置为任何能够生成 ProductB 的形式。没有类图、没有序列图、没有额外的类、没有不必要的字,也没有歧义——因为我们能够对某项操作做的只有调用,将其作为参数进行传递,获取返回结果并加以存储。毕竟函数与操作在本质上就是带有参数的值。我们要如何利用接口 ProductA 获取某个对象?如何才能返回一个 ProductA?答案很简单:使用第一项操作。

  构造良好的抽象

  我们已经在 Abstract Factory 的修正版中描述了拥有良好构造的抽象结构。

  构造良好的抽象

  AbstractFactory 模式显然不是什么好抽象,因为它包含一切开发者不关心、也没必要关心的繁琐细节——例如属于抽象、必须创建对象,以及使用 new 关键字等。作为用户,我并不关心这么多细节,但这些细节就在眼前,想躲都躲不开。

  相反,我只希望拥有“一项能够利用 ProductA 接口为获取对象的操作。”我只需要进行调用,它就能返回 ProductA 的结果。至于具体二手获取方式,我不知道、也不在乎。

  组合良好的抽象

  AbstractFactory 模式不是什么好抽象,因为它没有得到良好组合。看看它用到的两种方法:其一是创建 ProductA;其二是创建 ProductB。为什么要把它们放在同一个 Factory 当中?为什么不能把这两项操作分开,并让希望将二者一同使用的用户将其放进同一个元组中?A 和 B 在同一个类中,绝对不是什么良好的构造方式。我该如何组合?如果其它地方也有需要使用 ProductA 的操作怎么办?那项操作是否需要了解 AbstractFactory 中的错误链?

  AbstractFactory myFactory=new Factory1();

  ProductA myProduct=myFactory.createProductA();

  AbstractFactory somethingDifferent=new SomethingDifferentFactory();

  SomethingDifferent result=somethingDifferent.fabricate(myProduct);

  return result

  相反,如果拥有“一项能够利用接口 ProductA 为我获取对象的操作”,而另有一项操作要求使用 ProductA 以构造别的结果,那就可以调用第一项操作来获取 ProductA,然后再用它来执行第二项操作。在类型方面:

  operation : () -> ProductAotherOperation: ProductA -> SomethingDifferent

  因此: otherOperation(operation())。完事,就这么简单。

  检测组合性是否良好

  遗憾的是,很难通过语义检测组合性是否良好,因为开发人员已经习惯了那些没有组合性可言的做法,因此很多人压根不知道所谓组合良好究竟是什么概念。好的组合其实能够轻松感受到,这有点像是乐高积木,每一块都能轻松与其它块匹配起来,共同搭建出规模可观的作品。

  这块有个三角形尖头,我们看看哪些积木块有三角形开孔。

  当具有良好的组合性时,我们不需要使用适配器(或者不会设置适配器这样的概念,因为连接机制本身非常简单)。当具有良好的组合性时,我们只需要将各部分连接起来即可构建成一个整体,而不必担心这些部分会以意想不到的方式相互作用。

  其整体,就是各部分相加得出的精确总和,仅此而已。

  总结

  我们已经看到了 AbstractFactory 如何破坏“获取 ProductA”这样一个简单的概念:一个 Factory 即为一个 Abstract,其通过 createProductA 方法利用 new 以 <> 一个拥有 ProductA<> 的 ProductA1。

  这里单是关键字与概念就多达 10 个,超出了最聪明的大脑所能轻松处理的极限。更糟糕的是,由于太过刻板,我们只能使用这项操作创建对象、而无法复用对象。这也是编程为何如此困难的原因之一:我们毫无意义地抬高了它的难度。

目录
相关文章
|
5月前
|
前端开发 JavaScript
常见的8个前端防御性编程方案
常见的8个前端防御性编程方案
72 0
|
Web App开发 编解码 监控
防御性设计和开发
“防御性编程(Defensive programming)是防御式设计的一种具体体现,它是为了保证,对程序的不可预见的使用,不会造成程序功能上的损坏。它可以被看作是为了减少或消除墨菲定律效力的想法。”
692 0
防御性设计和开发
|
3月前
|
搜索推荐 安全 数据可视化
关于软件定制开发,你关心的问题都在这里了
定制化软件是一种基于标准化成品软件的软件模式,它是针对企业特定需求量身定做的一系列软件。这种软件可以根据企业自身的业务和工作流程来减少或增加功能,从而更好地帮助企业实现其功能。
|
7月前
|
算法 Java Shell
简化Java编程的法宝,让工作更高效
简化Java编程的法宝,让工作更高效
|
11月前
|
存储 安全 搜索推荐
详解软件开发的标准过程(生命周期):跟着标准搞,设计没烦恼
详解软件开发的标准过程(生命周期):跟着标准搞,设计没烦恼
|
11月前
|
机器学习/深度学习 搜索推荐 程序员
AIGC给程序员带来的好处和劣势
AIGC技术是一种新型的技术,对程序员带来了一些好处和劣势
|
11月前
|
设计模式 程序员 开发者
程序员在开发中必经之路:重构代码
众所周知,程序员在开发过程中接手前人代码,或者接手公司外购项目的代码等情况的时候,都有想要重构代码的冲动,与其这样说,不如说程序员只要是接手不是自己亲自写的代码都想重构!俗话说得好:一百个程序员脑中有一百个编程思维,不同程序员就算是开发相同功能的程序,一定会有不同的实现方式,而且代码格式和实现方式也肯定是不一样的,这样就给程序的代码重构留下了伏笔。
137 1
管理感悟:软件的特性
管理感悟:软件的特性
50 0
|
安全 数据可视化 Java
Jmix - 业务系统高效开发的少代码平台
少代码具有低代码产品的所有优点,但是又没有任何低代码产品的缺点。[Jmix.cn ](https://www.jmix.cn/)从定位、产品设计方面把低代码平台的缺陷都抹平并且提升为优点。我们称它为 “少代码”。
411 2
Jmix - 业务系统高效开发的少代码平台
|
存储 移动开发 小程序
H5/小程序小游戏项目系统开发技术(成熟概念)
H5/小程序小游戏项目系统开发技术(成熟概念)
105 0