可擴展性系統設計的思考

03-30

在面向對象剖析和設計模式剖析兩篇文章中提到面向對象設計是解決複雜系統架構設計有效方法，因為面向對象是模擬人類的思維去發現對象和對象之間的關聯，並且通過面向對象的技術去實現系統的可擴展性。設計模式的核心是面向對象，它把面向對象的三大特性：封閉、繼承、多態，運用得爐火純青，總結出常用的23種設計模式。

找到變化封裝變化

這是設計模式中，大師提出的一句高度凝練的話，可以說設計模式所做的事情都是圍繞它來講，把它講清楚了，基本上設計模式也就掌握得差不多。有兩個問題隨之出現了：如何找到變化、如何封裝變化呢？

對於"如何找到變化"這個問題，是依靠人主動地思考，這個業務點在未來有沒有可能變化，如果有可能變化，就要想到一個好的設計方式去設計它。

那"如何去封裝變化"呢?找到了這個變化，就要把它"封裝"起來，封裝的意思是對外是透明的，只要按照這個規則做就行，剩下的內容就是討論如何封裝變化。

封裝變化

封裝的手段有多種，但從本質上來講，它的原理就是佔位符思想。告訴這裡是可以變化的，你按照這個規則來做就行了。

變數--最簡單的封裝變化

最簡單的封裝變化的手段就是變數，比如文案、站內信、簡訊、配置，這些都是不能寫死的，後面都有可能是變化的。既然這個變化已經找到，那就封裝它唄，用一個變數來代替，每次程序都讀這個變數，這個變數存儲的地方有很多方法：如資料庫、Memcache、Redis等等。

介面--基礎的封裝變化

提到設計模式，最常用的兩個原則就是"開閉原則"、"面向抽象設計，不依賴於具體的實現"，所以一般是先定義一個介面，然後實現類就可以無限擴展，在引用的時候是依賴於介面(抽象)。這是最基礎的封裝變化的手段。

比如策略模式：

interface Strategy{

    public void doBussice();
}
public class StrategyContext{
    private Strategy strategy;
    
    public StrategyContext(Strategy strategy){

 
        this.strategy = strategy
    }
    
    public void doBussice(){
        strategy.doBussice();
    }
}

這種模式具有通用性，它的思想是類中引用一個介面，至於介面的實現是什麼我不關心，實現這個介面就可以達到可擴展性。像適配器、代理，雖然它們解決問題不同，但本質做法是一樣的。

這裡有兩個點：一個是對象類型轉換(子類轉換成父類)，另一個是多態(面向介面編程)。用這種基本的方法是能解決一部分問題，至少可以做到"開閉原則"、"面向抽象編程"，但有時這種模式可引起類爆炸，實現的類太多了，不好控制。

繼承--另一種基礎的封裝變化

除了介面可以實現可擴展性，還有另外一種方法可以實現，那就是繼承，繼承有兩種功能：一個是重用性；另一個是可修改父類特性。正由於繼承子類可以修改父類的特性(是不是可擴展呢？)，所以有了到底是用介面還是繼承之爭。有人贊同用介面，不喜歡用繼承，認為繼承有"破壞"的作用在裡面。

比如模板模式：

abstract class template{

    abstract void printHeader();
    abstract void printBody();
    abstract void printFooter();
    
    public void print(){
       printHeader();
       printBody();
       printFooter();

 
    }
}
public class templateImplA extends template{
    public void printHeader(){  
       。。。
    }
    
    public void printBody(){  
       。。。
    }

 
    public void printFooter(){  
       。。。
    }
}

這樣，可以實現多個子類來達到可擴展性。

介面+繼承--一種高級的封裝變化

上面提到了介面和繼承有過之爭，它們並不是水火不相容的，介面是一種標準，繼承有兩重作用(重用性+可擴展性)。在抽象類中是可以引入介面類，然後在子類中可以重寫這個介面來達到增加功能的特性，裝修模式就是一個典型的例子。

interface Human(){

    public void eat();
}
BasicPerson implements Human{

 
     public void eat(){
        。。。
     }
}
abstract class Decorate implements Human{
    private Human human;
    public Decorate(Human human){
        this.human = human;
    }
    public void eat() {

 
        human.eat();
    }
}
public class DecorateImpOne extends Decorate {
    public DecorateImpOne(Human human) {
        super(human);
    }
    @Override
    public void eat() {
        super.eat();

 
        addFunction1();
    }
    private void addFunction1(){
        System.out.println("go KTV ....");
    }
}

如果你還想增加功能，還可以繼承Decorate去實現更多的子類。

實戰

顧客點餐。

分析：拿到這個需求時，先分析它裡面包含了哪些對象，然後分析這些對象之間的關係是什麼。

對象：顧客、服務員、廚師、命令(菜單)

關聯關係：服務員接收顧客的命令，因此服務員與命令的關聯是包含關係

廚師與命令，廚師是命令的執行者，它們之間是一種包含關係。

interface Command{

    void execute();
}
public class DoFoodCommand implements Command{
    private Chef chef;
    
    public DoFoodCommand(Chef chef){
        this.chef = chef;
    }
    
    public void execute(){
        chef.doCook();
    }
}
public class Waiter{
    private Command command;
    
    public Waiter(Command command){
        this.command = command;
    }
    
    public void execute(){
       if(command != null){
           command.execute();
       }
    }
}