(程序員:)我要成為一個軟件架構師。
(資深架構師:)對一個年輕的工程師來說,這是一個很好的目標。
(程序員:)我要領導一個團隊,還要做所有關於數據庫、框架和Web服務器的重要決定。
(資深架構師: )好吧,如果是這樣,你就沒必要成為一個軟件架構師了。
(程序員:)當然有必要了!我要成為一個能夠做所有重要決定的人。
(資深架構師:)這樣很好,只是你沒有列出哪些才是重要的決定。你剛才說的那些跟重要的決定沒有什麼關系。
(程序員:)你說什麼?難道數據庫不重要?你知道我們在數據庫上面花了多少錢嗎?
(資深架構師:)可能很多。不過數據庫仍然不是最重要的。
(程序員:)你怎麼能這麼說呢?數據庫可是整個系統的心髒啊!所有的數據都保存在這裡,它們在這裡被排序,被索引,被訪問。如果沒有數據庫,整個系統就無法運作!
(資深架構師:)數據庫只不過是一個IO設備,它提供了一些有用的工具對數據進行排序、查詢,並生成報表,但這些工具都只是整個系統的附屬品。
(程序員:)附屬品?真是不可思議。
(資深架構師:)是的,附屬品。你的系統業務邏輯或許會用到這些工具,但這些工具並非業務邏輯固有的組成部分。如果有必要,你可以隨時替換掉這些工具,但業務邏輯還是那些業務邏輯。
(程序員:)好吧,不過如果把這些工具替換掉,我們就要重新實現業務邏輯了。
(資深架構師:)那是你的問題。
(程序員:)為什麼這麼說?
(資深架構師:)你認為業務邏輯依賴數據庫,但實際上不是這樣的。如果你的架構足夠好,最起碼業務邏輯不應該依賴數據庫。
(程序員:)這太瘋狂了。我怎麼可能創建出不使用這些工具的業務邏輯?
(資深架構師:)我並沒有說業務邏輯不要使用數據庫工具,我的意思是它們不應該依賴這些工具。業務邏輯不應該知道使用的是哪一種數據庫。
(程序員:)如果業務邏輯對數據庫一無所知,它怎麼使用這些工具呢?
(資深架構師:)依賴反轉。你要讓數據庫依賴業務邏輯,而不是讓業務邏輯依賴數據庫。
(程序員:)你的話讓人費解。
(資深架構師:)費解嗎?我講的可是軟件架構。這個就是依賴反轉原則,讓下層策略來依賴上層策略。
(程序員:)那就更加費解了!既然上層策略(假設你指的是業務邏輯)要調用下層策略(假設你指的是數據庫),那麼就應該是上層策略依賴依賴下層策略,就像調用者依賴被調用者一樣。這是眾所周知的!
(資深架構師:)在運行時確實是這樣的,但在編譯時我們要把依賴反轉過來。上層策略的代碼裡不要引用任何下層策略的代碼。
(程序員:)拜托!不引用代碼就無法調用它們。
(資深架構師:)當然可以調用了。面向對象就可以做到。
(程序員:)面向對象對真實世界進行建模,把數據和函數組合到對象裡,把代碼組織成直觀的結構。
(資深架構師:)這是他們告訴你的嗎?
(程序員:)所有人都知道的,這不是很明顯的事情嗎?
(資深架構師:)確實如此。不過,面向對象是可以做到不引用也能調用的。
(程序員:)好吧,那它是怎麼做到的?
(資深架構師:)你應該知道,在面向對象系統裡對象會給其它對象發送消息的,對吧?
(程序員:)是的,當然。
(資深架構師:)那麼你就該知道,消息發送者是不知道消息接收者是什麼類型的。
(程序員:)這要看使用的是哪一種語言了。在Java裡,發送者最起碼要知道接收者的基本類型。在Ruby裡,發送者知道接收者一定會處理它所發送的消息。
(資深架構師:)是的。不過不管是哪一種情況,發送者都不知道接收者具體的類型。
(程序員:)嗯,是的。
(資深架構師:)所以發送者可以給接收者傳遞一個函數,讓接收者執行這個函數,這樣發送者就不需要知道接收者是什麼類型了。
(程序員:)沒錯。我了解你的意思。不過發送者仍然依賴接收者。
(資深架構師:)在運行時確實是的,但在編譯時不是這樣的。發送者的代碼裡並沒有引用接收者的代碼。實際上,是接收者的代碼依賴了發送者的代碼。
(程序員:)啊!但發送者仍然會依賴接收者的類。
(資深架構師:)看來需要用代碼來說明了,我用Java來寫些代碼。首先是發送者代碼:
public class Sender {
private Receiver receiver;
public Sender(Receiver r) {
receiver = r;
}
public void doSomething() {
receiver.receiveThis();
}
public interface Receiver {
void receiveThis();
}
}
(資深架構師:)下面是接收者代碼:
public class SpecificReceiver implements Sender.Receiver {
public void receiveThis() {
//這裡會做一些有趣的事情
}
}
(資深架構師:)可以看到,接收者代碼依賴了發送者代碼,也就是說SpecificReceiver依賴了Sender。同時可以看到,發送者代碼對接收者代碼一無所知。
(程序員:)哈,你作弊了。你把接收者的接口放到了發送者的類裡了。
(資深架構師:)你開始明白了。
(程序員:)明白什麼?
(資深架構師:)當然是架構原則啊。發送者持有接收者必須實現的接口。
(程序員:)如果這意味著我要使用內部類,那麼……
(資深架構師:)使用內部類只是方法之一,還有其它的方法。
(程序員:)請等一下。最開始我們討論的是數據庫,那這些跟數據庫又有什麼關系呢?
(資深架構師:)讓我們來看一下其它代碼吧。首先是一個簡單的業務邏輯
public class BusinessRule {
private BusinessRuleGateway gateway;
public BusinessRule(BusinessRuleGateway gateway) {
this.gateway = gateway;
}
public void execute(String id) {
gateway.startTransaction();
Something thing = gateway.getSomething(id);
thing.makeChanges();
gateway.saveSomething(thing);
gateway.endTransaction();
}
}
(程序員:)這個業務邏輯沒有做什麼事情啊。
(資深架構師:)這只是個例子。在實際實現業務邏輯的時候,不會有很多類似這樣的類的。
(程序員:)好吧。那麼Gateway是用來做什麼的呢?
(資深架構師:)它為業務邏輯提供了所有訪問數據的方法。下面是它的代碼:
public interface BusinessRuleGateway {
Something getSomething(String id);
void startTransaction();
void saveSomething(Something thing);
void endTransaction();
}
(資深架構師:)要注意,這個接口是在businessRules包裡面的。
(程序員:)好吧。那Something這個類又是用來做什麼的呢?
(資深架構師:)它代表一個簡單的業務對象。我把它放在另一個叫entities的包裡。
public class Something {
public void makeChanges() {
//...
}
}
(資深架構師:)最後需要實現BusinessRuleGateway接口,這個實現類會知道相關的數據庫細節:
public class MySqlBusinessRuleGateway implements BusinessRuleGateway {
public Something getSomething(String id) {
// 從MySQL裡讀取一些數據
}
public void startTransaction() {
// 開始一個事務
}
public void saveSomething(Something thing) {
// 把數據保存到MySQL
}
public void endTransaction() {
// 結束事務
}
}
(資深架構師:)可以看到,業務邏輯是在運行時對數據庫進行調用的。而在編譯時,是database包引用了businessRules包。
(程序員:)好吧,我想我明白了。你用多態性隱藏了數據庫實現。不過在業務邏輯裡,仍然引用了數據庫的工具接口。
(資深架構師:)不,不是這樣的。我們並沒有打算為業務邏輯提供所有的數據庫工具接口,而是業務邏輯創建了它們所需要的接口。在實現這些接口的時候,可以調用相應的工具。
(程序員:)嗯,這樣的話,如果業務邏輯需要所有的工具,那麼你必須把所有工具都放到Gateway接口裡。
(資深架構師:)哈,我覺得你還是沒有明白。
(程序員:)不明白什麼?我覺得已經很清楚了。
(資深架構師:)每個業務邏輯只定義它所需要的接口。
(程序員:)等等,什麼意思?
(資深架構師:)這個叫作接口分離原則。每個業務邏輯只使用一部分數據庫工具,所以每個業務邏輯只定義能夠滿足需要的接口。
(程序員:)這樣的話,你就會有很多接口,而且有很多實現類。
(資深架構師:)哈,是的。你開始明白了。
(程序員:)這樣子很浪費時間!我為什麼要這樣做呢?
(資深架構師:)這樣做是為了讓代碼更干淨,並且節省時間。
(程序員:)算了吧,這樣只會增加更多的代碼。
(資深架構師:)相反,這其實是很重要的架構決定,這跟你之前所說的那些所謂的重要決定是不一樣的。
(程序員:)什麼意思?
(資深架構師:)還記得你剛開始說你要成為一個軟件架構師嗎?你還想要做所有重要的決定?
(程序員:)是啊,我是這麼想過。
(資深架構師:)你想做所有關於數據庫、Web服務和框架的決定。
(程序員:)是啊,而你卻說它們都不重要,還說它們其實跟重要的決定不相干。
(資深架構師:)沒錯,它們確實跟重要的決定不相干。一個軟件架構師真正要做的重要決定都在數據庫、Web服務器和框架之外。
(程序員:)但首先要先決定用什麼數據庫、Web服務器或框架啊!
(資深架構師:)實際上應該在開發後期才開始做這些事情——在你掌握了更多信息之後。
(資深架構師:)當架構師草率地決定要使用一個數據庫,後來卻發現使用文件系統效率更高。
(資深架構師:)當架構師草率的決定使用一個Web服務器,後來卻發現團隊需要的不過是一個socket借口。
(資深架構師:)當架構師草率地決定使用一個框架,後來卻發現框架提供的功能是團隊不需要的,反而給團隊帶來了諸多約束。
(資深架構師:)當架構師在掌握了足夠多的信息後才決定該用什麼數據庫、Web服務器或框架。
(資深架構師:)當架構師為團隊鑒別出運行緩慢、耗費資源的IO設備和框架,這樣他們就可以構建飛速運行的輕量級測試環境。
(資深架構師:)當架構師把注意力放在那些真正重要的事情上,並把那些不重要的事情放在一邊。
(程序員:)我完全不知道你在說什麼了。
(資深架構師:)好吧,如果在若干年後你還沒有轉做管理,或許會明白這一切的……
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