軟體設計原則

軟體設計一直是開發周期中最重要的階段，在設計彈性和靈活的體系結構的花費的時間越多，在将來出現變更時就越節省時間。需求總是變化的，如果不定期添加或維護功能，軟體将出現為遺留問題，并且變更成本是根據系統的結構和體系結構來确定的。在本文中，我們将讨論有助于建立易于維護和可擴充的軟體的關鍵設計原則。

假設老闆要求你寫一個将word文檔轉換成PDF的程式。這個任務看起來很簡單，隻需找到一個可靠的庫，它可以将word文檔轉換成PDF，并把它內建到你的程式中。在做了一些研究之後，你最終決定使用 Aspose.words 架構并建立了以下類:

代碼：PDFConverter.java

生活很簡單，一切都很順利！！

需求總是變化

幾個月後，一些使用者要求支援也 excel 文檔，是以你又做了一些研究，決定使用ascell.cell 。然後你找到你原來的類，并添加了一個名為 documentType 的新字段，并修改了你的方法，代碼如下:

該代碼可以為新使用者正常正常，而且仍然可以按照預期的方式為現有的使用者工作，但是一些糟糕的設計氣味開始出現在代碼中，這樣做是不完美的，當再一個新的文檔類型時，我們将無法輕松修改這個類。

1.代碼重複：正如你所看到的，在if/else塊存在類似的代碼，如果有一天再添加不同的擴充，那麼将會出現大量的重複。如果我們決定傳回一個檔案而不是一個 byte[] 那麼就必須在所有的塊中做相同的修改。

2.剛性：所有的轉換算法都是在同一種方法中進行耦合的，是以如果你改變了一些算法，其他的算法也會随之受到影響。

3.固定：上面的方法直接依賴于documentType字段，假如一些使用者在調用convertToPDF()之前忘記了設定這個字段，那将得不到預期的結果，我們也不能在任何其他項目中重用該方法，因為它依賴于字段。

4.進階子產品與架構之間的耦合：如果将來我們決定用更可靠的方式替換 Aspose 架構，那麼最終修将會改整個 PDFConverter 類，并且會有許多使用者受到影響。

正确的方式

通常情況下，并不是所有的開發人員都能夠預見未來的變化。是以，他們中的大多數人将會像我們第一次實作的那樣，完全實作程式，但是在第一次改變之後，情況就會變得很明顯，将來會發生類似的變化。是以，好的開發人員将會為了盡可能減少将來變更的成本使用正确的方式，而不是用if / else塊實作。是以我們在暴露的工具（PDFConverter）和低級轉換算法之間建立一個抽象層，并将每個算法移動到一個單獨的類中，如下所示：

代碼：Converter.java

代碼：ExcelPDFConverter.java

代碼：WordPDFConverter.java

當調用convertToPDF()時，我們強制使用者決定應該使用哪種轉換算法。

1.關注點分離(高内聚/低耦合)： 現在 PDFConverter 類對程式中使用的轉換算法一無所知，它主要關注的是為使用者提供各種轉換特性，而關心轉換是如何進行的。現在，我們可以随時替換底層轉換架構，隻要我們能夠傳回預期的結果，就不會人會知道。

2.單一職責： 建立抽象層并将每個動态行為移到單獨的類之後，我們實際上删除了 convertToPDF() 方法在以前初始設計中的的多重職責，現在它隻有一個職責，就是将使用者的請求委托給抽象的轉換層。此外，轉換器接口的每個實作類現在都有一個單一的責任，即将某些文檔類型轉換為PDF。是以，每個元件都有一個被修改的理由，是以沒有回歸。

3.打開/關閉程式： 我們的程式現在對擴充開放，并且對修改關閉，當我們在未來想要支援一些新的文檔類型時，隻需要從 Converter 接口建立一個新的實作類，并且不需要修改 PDFConverter 工具，因為現在我們的工具依賴于抽象。

以下是建構應用程式架構時要遵循的最佳設計實踐：

1.将程式劃分為幾個子產品，并在每個子產品的頂部添加一個抽象層。

2.有利于抽象實作：一定要依賴抽象層，這将有利于程式将來的擴充，抽象應該應用于程式的動态部分(最有可能經常改變的部分)，不一定在所有的部分，因為在過度使用的情況下是你的代碼變得非常複雜。

3.确定程式的不同方面，并将它們與保持不變的部分分開。

4.不要重複自己：永遠把重複的功能在一些工具類中，并使其通過整個程式通路，這會使你的修改變得容易得多。

5.通過抽象層隐藏低級實作：低級子產品有很高的可能性會定期更改，是以将其與進階子產品分開。

6.每個類/方法/子產品應該有一個理由去改變，是以為了減少回歸，總是給每一個類單一的責任。

7.關注點分離：每個子產品都知道其他子產品做什麼，但是它自己不知道該怎麼做。

作者簡介：

HUSSEINTEREK： programmergate.com的創始人，對軟體工程和所有與java相關的東西都充滿激情。