(程序员:)我要成为一个软件架构师。
(资深架构师:)对一个年轻的工程师来说,这是一个很好的目标。
(程序员:)我要领导一个团队,还要做所有关于数据库、框架和Web服务器的重要决定。
(资深架构师: )好吧,如果是这样,你就没必要成为一个软件架构师了。
(程序员:)当然有必要了!我要成为一个能够做所有重要决定的人。
(资深架构师:)这样很好,只是你没有列出哪些才是重要的决定。你刚才说的那些跟重要的决定没有什么关系。
(程序员:)你说什么?难道数据库不重要?你知道我们在数据库上面花了多少钱吗?
(资深架构师:)可能很多。不过数据库仍然不是最重要的。
(程序员:)你怎么能这么说呢?数据库可是整个系统的心脏啊!所有的数据都保存在这里,它们在这里被排序,被索引,被访问。如果没有数据库,整个系统就无法运作!
(资深架构师:)数据库只不过是一个IO设备,它提供了一些有用的工具对数据进行排序、查询,并生成报表,但这些工具都只是整个系统的附属品。
(程序员:)附属品?真是不可思议。
(资深架构师:)是的,附属品。你的系统业务逻辑或许会用到这些工具,但这些工具并非业务逻辑固有的组成部分。如果有必要,你可以随时替换掉这些工具,但业务逻辑还是那些业务逻辑。
(程序员:)好吧,不过如果把这些工具替换掉,我们就要重新实现业务逻辑了。
(资深架构师:)那是你的问题。
(程序员:)为什么这么说?
(资深架构师:)你认为业务逻辑依赖数据库,但实际上不是这样的。如果你的架构足够好,最起码业务逻辑不应该依赖数据库。
(程序员:)这太疯狂了。我怎么可能创建出不使用这些工具的业务逻辑?
(资深架构师:)我并没有说业务逻辑不要使用数据库工具,我的意思是它们不应该依赖这些工具。业务逻辑不应该知道使用的是哪一种数据库。
(程序员:)如果业务逻辑对数据库一无所知,它怎么使用这些工具呢?
(资深架构师:)依赖反转。你要让数据库依赖业务逻辑,而不是让业务逻辑依赖数据库。
(程序员:)你的话让人费解。
(资深架构师:)费解吗?我讲的可是软件架构。这个就是依赖反转原则,让下层策略来依赖上层策略。
(程序员:)那就更加费解了!既然上层策略(假设你指的是业务逻辑)要调用下层策略(假设你指的是数据库),那么就应该是上层策略依赖依赖下层策略,就像调用者依赖被调用者一样。这是众所周知的!
(资深架构师:)在运行时确实是这样的,但在编译时我们要把依赖反转过来。上层策略的代码里不要引用任何下层策略的代码。
(程序员:)拜托!不引用代码就无法调用它们。
(资深架构师:)当然可以调用了。面向对象就可以做到。
(程序员:)面向对象对真实世界进行建模,把数据和函数组合到对象里,把代码组织成直观的结构。
(资深架构师:)这是他们告诉你的吗?
(程序员:)所有人都知道的,这不是很明显的事情吗?
(资深架构师:)确实如此。不过,面向对象是可以做到不引用也能调用的。
(程序员:)好吧,那它是怎么做到的?
(资深架构师:)你应该知道,在面向对象系统里对象会给其它对象发送消息的,对吧?
(程序员:)是的,当然。
(资深架构师:)那么你就该知道,消息发送者是不知道消息接收者是什么类型的。
(程序员:)这要看使用的是哪一种语言了。在Java里,发送者最起码要知道接收者的基本类型。在Ruby里,发送者知道接收者一定会处理它所发送的消息。
(资深架构师:)是的。不过不管是哪一种情况,发送者都不知道接收者具体的类型。
(程序员:)嗯,是的。
(资深架构师:)所以发送者可以给接收者传递一个函数,让接收者执行这个函数,这样发送者就不需要知道接收者是什么类型了。
(程序员:)没错。我了解你的意思。不过发送者仍然依赖接收者。
(资深架构师:)在运行时确实是的,但在编译时不是这样的。发送者的代码里并没有引用接收者的代码。实际上,是接收者的代码依赖了发送者的代码。
(程序员:)啊!但发送者仍然会依赖接收者的类。
(资深架构师:)看来需要用代码来说明了,我用Java来写些代码。首先是发送者代码:
public class Sender {
private Receiver receiver;
public Sender(Receiver r) {
receiver = r;
}
public void doSomething() {
receiver.receiveThis();
}
public interface Receiver {
void receiveThis();
}
}
(资深架构师:)下面是接收者代码:
public class SpecificReceiver implements Sender.Receiver {
public void receiveThis() {
//这里会做一些有趣的事情
}
}
(资深架构师:)可以看到,接收者代码依赖了发送者代码,也就是说SpecificReceiver依赖了Sender。同时可以看到,发送者代码对接收者代码一无所知。
(程序员:)哈,你作弊了。你把接收者的接口放到了发送者的类里了。
(资深架构师:)你开始明白了。
(程序员:)明白什么?
(资深架构师:)当然是架构原则啊。发送者持有接收者必须实现的接口。
(程序员:)如果这意味着我要使用内部类,那么……
(资深架构师:)使用内部类只是方法之一,还有其它的方法。
(程序员:)请等一下。最开始我们讨论的是数据库,那这些跟数据库又有什么关系呢?
(资深架构师:)让我们来看一下其它代码吧。首先是一个简单的业务逻辑
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();
}
}
(程序员:)这个业务逻辑没有做什么事情啊。
(资深架构师:)这只是个例子。在实际实现业务逻辑的时候,不会有很多类似这样的类的。
(程序员:)好吧。那么Gateway是用来做什么的呢?
(资深架构师:)它为业务逻辑提供了所有访问数据的方法。下面是它的代码:
public interface BusinessRuleGateway {
Something getSomething(String id);
void startTransaction();
void saveSomething(Something thing);
void endTransaction();
}
(资深架构师:)要注意,这个接口是在businessRules包里面的。
(程序员:)好吧。那Something这个类又是用来做什么的呢?
(资深架构师:)它代表一个简单的业务对象。我把它放在另一个叫entities的包里。
public class Something {
public void makeChanges() {
//…
}
}
(资深架构师:)最后需要实现BusinessRuleGateway接口,这个实现类会知道相关的数据库细节:
public class MySqlBusinessRuleGateway implements BusinessRuleGateway {
public Something getSomething(String id) {
// 从MySQL里读取一些数据
}
public void startTransaction() {
// 开始一个事务
}
public void saveSomething(Something thing) {
// 把数据保存到MySQL
}
public void endTransaction() {
// 结束事务
}
}
(资深架构师:)可以看到,业务逻辑是在运行时对数据库进行调用的。而在编译时,是database包引用了businessRules包。
(程序员:)好吧,我想我明白了。你用多态性隐藏了数据库实现。不过在业务逻辑里,仍然引用了数据库的工具接口。
(资深架构师:)不,不是这样的。我们并没有打算为业务逻辑提供所有的数据库工具接口,而是业务逻辑创建了它们所需要的接口。在实现这些接口的时候,可以调用相应的工具。
(程序员:)嗯,这样的话,如果业务逻辑需要所有的工具,那么你必须把所有工具都放到Gateway接口里。
(资深架构师:)哈,我觉得你还是没有明白。
(程序员:)不明白什么?我觉得已经很清楚了。
(资深架构师:)每个业务逻辑只定义它所需要的接口。
(程序员:)等等,什么意思?
(资深架构师:)这个叫作接口分离原则。每个业务逻辑只使用一部分数据库工具,所以每个业务逻辑只定义能够满足需要的接口。
(程序员:)这样的话,你就会有很多接口,而且有很多实现类。
(资深架构师:)哈,是的。你开始明白了。
(程序员:)这样子很浪费时间!我为什么要这样做呢?
(资深架构师:)这样做是为了让代码更干净,并且节省时间。
(程序员:)算了吧,这样只会增加更多的代码。
(资深架构师:)相反,这其实是很重要的架构决定,这跟你之前所说的那些所谓的重要决定是不一样的。
(程序员:)什么意思?
(资深架构师:)还记得你刚开始说你要成为一个软件架构师吗?你还想要做所有重要的决定?
(程序员:)是啊,我是这么想过。
(资深架构师:)你想做所有关于数据库、Web服务和框架的决定。
(程序员:)是啊,而你却说它们都不重要,还说它们其实跟重要的决定不相干。
(资深架构师:)没错,它们确实跟重要的决定不相干。一个软件架构师真正要做的重要决定都在数据库、Web服务器和框架之外。
(程序员:)但首先要先决定用什么数据库、Web服务器或框架啊!
(资深架构师:)实际上应该在开发后期才开始做这些事情——在你掌握了更多信息之后。
(资深架构师:)当架构师草率地决定要使用一个数据库,后来却发现使用文件系统效率更高。
(资深架构师:)当架构师草率的决定使用一个Web服务器,后来却发现团队需要的不过是一个socket借口。
(资深架构师:)当架构师草率地决定使用一个框架,后来却发现框架提供的功能是团队不需要的,反而给团队带来了诸多约束。
(资深架构师:)当架构师在掌握了足够多的信息后才决定该用什么数据库、Web服务器或框架。
(资深架构师:)当架构师为团队鉴别出运行缓慢、耗费资源的IO设备和框架,这样他们就可以构建飞速运行的轻量级测试环境。
(资深架构师:)当架构师把注意力放在那些真正重要的事情上,并把那些不重要的事情放在一边。
(程序员:)我完全不知道你在说什么了。
(资深架构师:)好吧,如果在若干年后你还没有转做管理,或许会明白这一切的……
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