軟件開發(fā)中的單一職責(zé)

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最近在實(shí)踐微服務(wù)化過(guò)程中,對(duì)其“單一職責(zé)”原則深有體會(huì)。 那么只有微服務(wù)化才可以單一職責(zé),才可以解耦嗎?答案是否定的。

單一職責(zé)原則是這樣定義的:?jiǎn)我坏墓δ?,并且完全封裝起來(lái)。

我們做后端Java開發(fā)的,應(yīng)該最熟悉的就是標(biāo)準(zhǔn)的3層架構(gòu)了,尤其是使用Spring.io體系的:Controller,Service,Dao/Repository。為什么要分層?就是為了保證單一職責(zé),數(shù)據(jù)模型的事情交給Controller,業(yè)務(wù)邏輯的事情交給Service,和數(shù)據(jù)打交道的事情就交給Dao/Repository。有時(shí)候或者有些人會(huì)分層分的更多,4層,5層,我自己也這樣干過(guò),說(shuō)白了也是為了保證單一職責(zé),3層不能滿足單一職責(zé)了,耦合度高了,就分。

我們都知道一個(gè)webapp在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的開發(fā)后,就慘不忍睹,即便是有標(biāo)準(zhǔn)的分層,頁(yè)面或模板文件一大堆,最初的很清晰的3層標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)也變味了,Controller,Service,Dao/Repository各層之間、Service之間、Dao/Repository之間互相調(diào)用,一團(tuán)亂麻。這個(gè)時(shí)候沒(méi)改一行代碼都有可能一個(gè)老鼠害了一鍋湯,bug就如同螞蟻洞。

這些問(wèn)題最后就造成:

可擴(kuò)展性靈活性差,出現(xiàn)性能問(wèn)題

業(yè)務(wù)變更和開發(fā)困難,維護(hù)成本很高,交付時(shí)間長(zhǎng)

回歸測(cè)試量很大

...

為了解決這些問(wèn)題,就需要時(shí)時(shí)刻刻清楚的記住“單一職責(zé)”,單一職責(zé)可以用到軟件開發(fā)的任何地方。

應(yīng)該說(shuō)職責(zé)分離來(lái)解耦是最常用最有效的架構(gòu)方法,這能夠很大限度的簡(jiǎn)化一切。

下面就從軟件開發(fā)、設(shè)計(jì)、架構(gòu),以及重構(gòu)/演進(jìn)/進(jìn)化,從小到大幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)說(shuō)單一職責(zé):

類方法/函數(shù)

這應(yīng)該是最小的能體現(xiàn)單一職責(zé)的程序單元了。最熟悉的最典型的莫過(guò)于Helper/Utils類方法了,但這種類方法的特征很明顯,也很容易遵循單一職責(zé),99%以上的開發(fā)人員都可以做到。但不僅僅這樣的類方法要遵循單一職責(zé)原則,每一個(gè)類方法都應(yīng)該遵循單一職責(zé)原則,尤其是一些處理業(yè)務(wù)邏輯的類方法更要遵循單一職責(zé)原則,處理業(yè)務(wù)的類方法通常要配合類的單一職責(zé)原則進(jìn)行,下節(jié)中討論。

因此,這也是為什么很多TL要求類方法代碼行數(shù)保持在20行左右,其實(shí)就是為了保證單一職責(zé),20行左右是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)粗略數(shù)字,當(dāng)然,10行或者30行來(lái)完成類方法也是可以的。大部分單一職責(zé)的類方法用20行左右的代碼就夠了,如果超過(guò)20行就要考慮是否保證了單一職責(zé)了。那我們?cè)?b>迭代重構(gòu)的過(guò)程中就要考慮拆分這樣的類方法來(lái)保證單一職責(zé)。

類方法的單一職責(zé)是最單純的,很具體的,不慘雜任何額外信息,只關(guān)心輸入、輸出、和職責(zé);一定要明確地定義類方法的職責(zé),保證在迭代中不被錯(cuò)誤的擴(kuò)張,調(diào)用方錯(cuò)誤的使用。

類/函數(shù)文件

要用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法,單一職責(zé)原則來(lái)定義類。開發(fā)人員一定要很好地理解“單一職責(zé)原則”,具有面向?qū)ο蟮某橄笏季S能力。

當(dāng)在迭代中一個(gè)類過(guò)于龐大或者快速膨脹,說(shuō)明已經(jīng)有壞味道了,這時(shí)候就需要考慮用單一職責(zé)原則或者面向?qū)ο蟮姆治龇椒▉?lái)重構(gòu)和重新定義類了,通常就是要抽象和拆分類,否則將來(lái)會(huì)變成一個(gè)方法容器。

把類比作一個(gè)人,她的職責(zé)就是完成自己職責(zé)范圍內(nèi)的事情,如果她什么事情都管,就叫多管閑事,可以想象她多管閑事的后果了,會(huì)攪得雞犬不寧。同樣,類也是,類如果多管閑事,那會(huì)攪得真?zhèn)€應(yīng)用不穩(wěn)定,漏洞百出,還很難修復(fù)。所以說(shuō)定義一個(gè)類,要明確這個(gè)類的職責(zé)。使用面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計(jì)方法,能很好地準(zhǔn)確定義一個(gè)類的職責(zé)范圍,通常就要用到封裝、繼承、多態(tài)和抽象等設(shè)計(jì)方法。

包結(jié)構(gòu)/文件夾


分層就是最常用的架構(gòu)方法之一,分層具體體現(xiàn)在分包和分類,就是分門別類的意思。俗話說(shuō),物以類聚,人以群分。

包結(jié)構(gòu)在單一職責(zé)原則上是類的補(bǔ)充,職責(zé)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。如果把一個(gè)類叫做一個(gè)人,那么包就是一個(gè)最小單位的團(tuán)隊(duì),職責(zé)就是負(fù)責(zé)一類特定事情。 如何分包呢?那就要用到分類學(xué)的知識(shí)了,要以什么特征來(lái)分,可能不僅僅只有一種特征,比如,先用公司域名來(lái)做基礎(chǔ)包名,這里叫一級(jí)包名;然后再用一個(gè)特定的有意義的標(biāo)識(shí)作為二級(jí)子包名;之后按分層(web,dao,service等等)方法做三級(jí)包名,也可以先按照業(yè)務(wù)再按分層。例如:

域名:tietang.wang

有個(gè)項(xiàng)目叫:social

那么我可以這樣分:

wang.tietang

? ? ? ?- social

- web

- service

- dao

- commons

也可以這樣:

wang.tietang

- commons

- user

- web

- service

- dao

- relation

- web

- service

- dao

多工程/module

通常以多maven module或者gradle 多module形式存在,來(lái)保證單一職責(zé)。 當(dāng)業(yè)務(wù)量還沒(méi)有達(dá)到服務(wù)拆分的火候,又需要規(guī)整項(xiàng)目結(jié)構(gòu),通常在一個(gè)app發(fā)展的太龐大時(shí)或者在工程建設(shè)初期采取,從文件系統(tǒng)上隔離,通過(guò)module依賴來(lái)集成。需要注意的是這樣的架構(gòu)或拆分不是隨意的,要以單一職責(zé)原則來(lái)拆分,更具體一點(diǎn)就是要根據(jù)業(yè)務(wù),技術(shù)框架功能等特性來(lái)拆分。

比如,按技術(shù)組件拆分,通常會(huì)有一些技術(shù)組件,可以把她放到commons module,如果有多種類型的技術(shù)組件,就拆分為commons module的子module;也可以直接將這些技術(shù)組件拆分為獨(dú)立的工程,存在于獨(dú)立的git/svn倉(cāng)庫(kù),獨(dú)立管理,專人負(fù)責(zé);其他哪些module需要就依賴她。那拆分的這些技術(shù)組件的每一個(gè)應(yīng)該遵循單一職責(zé)原則,例如數(shù)據(jù)分片的框架,NIO基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)框架等等。

比如,按業(yè)務(wù)拆分,例如有用戶,訂單,商品,支付,那么就按照這些業(yè)務(wù)拆分為子module,每一個(gè)子module就只負(fù)責(zé)自己的業(yè)務(wù)邏輯,也遵循單一職責(zé)。

那每個(gè)module的職責(zé)范圍又比類和包更大,這個(gè)時(shí)候職責(zé)也更模糊,有時(shí)候很難把握,對(duì)于技術(shù)組件可能相對(duì)清晰,業(yè)務(wù)module就要熟悉業(yè)務(wù),明確業(yè)務(wù)邊界。

多module拆分后也是為將來(lái)服務(wù)化埋下伏筆,同時(shí)在物理文件系統(tǒng)比較清晰了,那在依賴管理上也要掌握好保持清晰的依賴邏輯,把握好單一職責(zé)原則。

微服務(wù)/可部署單元

微服務(wù),從運(yùn)行時(shí)隔離,但業(yè)務(wù)量發(fā)展到一定時(shí)候,從單體或者多module工程拆分或演化出來(lái),可獨(dú)立打包可獨(dú)立部署并復(fù)合單一原則的application,當(dāng)然了微服務(wù)所體現(xiàn)的價(jià)值不僅僅是隔離和獨(dú)立部署,還有很多這里可以參考單體應(yīng)用與微服務(wù)優(yōu)缺點(diǎn)辨析。單一職責(zé)在微服務(wù)中的價(jià)值是最重要的,包含了app層面和開發(fā)app的團(tuán)隊(duì)層面,微服務(wù)的大部分優(yōu)點(diǎn)都可以圍繞單一職責(zé)來(lái)張開。

團(tuán)隊(duì)

先引用《韓非子·揚(yáng)權(quán)》中的一段文字:

夫物者有所宜,材者有所施,各處其宜,故上下無(wú)為。

使雞司夜,令貍執(zhí)鼠,皆用其能,上乃無(wú)事。

上有所長(zhǎng),事乃不方。

矜而好能,下之所欺:辯惠好生,下因其材。

上下易用,國(guó)故不治。

參考:

原文:http://www.shici8.com/bookview_3501.html

譯文:http://www.shici8.com/article_8539.html

各得其所,各司其職。所以,團(tuán)隊(duì)也要遵循單一職責(zé)原則,這樣才能很好地管理團(tuán)隊(duì)成員的時(shí)間,提高效率。一個(gè)人專注做一件事情的效率遠(yuǎn)高于同時(shí)關(guān)注多件事情的。同樣一個(gè)人一直管理和維護(hù)同一份代碼要比多人同時(shí)維護(hù)多份代碼的效率高很多。每一個(gè)人都有自己的個(gè)性,他有自己的擅長(zhǎng),讓每一個(gè)人專注自己擅長(zhǎng)的事情,那肯定事半功倍,整個(gè)團(tuán)隊(duì)績(jī)效肯定也很突出。

總之,引用古文名句說(shuō)明了所有:

物以類聚,人以群分。

天下之事,分合交替,分久必合,合久必分!
使雞司夜,令貍執(zhí)鼠,皆用其能,上乃無(wú)事。

參考:

http://www.lxweimin.com/p/f9d15827465d

https://zh.wikipedia.org/wiki/單一功能原則


個(gè)人博客地址:

http://tietang.wang/2016/06/28/%E6%8A%80%E6%9C%AF/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%BC%80%E5%8F%91%E4%B8%AD%E7%9A%84%E5%8D%95%E4%B8%80%E8%81%8C%E8%B4%A3/

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