软件架构初体验

winston · 发表于 2011-12-27 13:41:59

近两个月来，自己都在架构设计中痛苦挣扎着。很多人都会奇怪，做架构设计是多么另人心动的事情呀，怎么会痛苦呢？原因很简单，就是我不会！本人就职以来并没有系统的学习过架构设计，只是在工作中用到过一些如UML画类图等知识，而更多的，就是上头分配任务给我做，而让我从头做架构设计，从来没有过。我不知从何开始。
      对不知的事物，我都是从搜索引擎开始。我在网络上畅游，想找到对我有用的东西，可是我发现用架构这个关键词去搜索，找到很多的是软件架构这个词条，还有一些网址。我把词条通读后，发现对我还是有帮助的（因为我是零基础），但这好像远远不够。我想找这方面的教程，找到一些培训的课程的目录，里面好多都是我想学习的，但是并没有找到书籍。尝试过不同关键字后，找到了两本外文书，是叙述如何做框架的，专业术语太多，我只好先放弃了。功夫不负有心人，找到了两本中文教程。开始了我的边学边实践的旅程。整个过程是很痛苦的，因为身边并没有人给你指导，只能靠着一两本书，自己也不知道书中是否就是适合自己的，就这样的摸索着，在最后完成后才感受到一些喜悦。
      其实无论做什么事，都要清楚要干什么。这在我们做软件中就是要深入理解需求。这一点说起来容易，做起来很难。我的痛苦经历告诉我，表达不清的需求太多，不明确就意味着这个东西不好做。很多时候，客户是表达不清自己要什么的，那么需要我们去引导。这时有经验的大牛就会发挥很大的左右。还有很多功能点遗漏，不定什么时候客户想起来了，让你给加上。需求的不确定，对架构的要求就很高了。能够支持扩展的架构才是好架构。
      从需求中找出重点功能，围绕着它塑造你的概念架构。有位老师这样总结到：有这样两种常见的情况，业务流程不变而业务单元可变，方案就是利用设计模式构建软件框架；另一种是业务单元不变而流程变化，方案就是需要适应业务流程敏捷性处理的面向服务的架构。我遇到的情况属于第一种。
      我需要一种框架。这方面我得到了同事的大力支持。给出了非常好的适应变化的框架。举个耳熟能详的例子，《Java编程思想》中讲解内部时引入了一个Control框架，对，就是这种思想。

//: Event.java
// The common methods for any control event
package c07.controller;
abstract public class Event {
private long evtTime;
public Event(long eventTime) {
evtTime = eventTime;
}
public boolean ready() {
return System.currentTimeMillis() >= evtTime;
}
abstract public void action();
abstract public String description();
} ///:~/: Controller.java
// Along with Event, the generic
// framework for all control systems:
package c07.controller;
// This is just a way to hold Event objects.
class EventSet {
private Event[] events = new Event[100];
private int index = 0;
private int next = 0;
public void add(Event e) {
if(index >= events.length)
return; // (In real life, throw exception)
events[index++] = e;
}
public Event getNext() {
boolean looped = false;
int start = next;
do {
next = (next + 1) % events.length;
// See if it has looped to the beginning:
if(start == next) looped = true;
// If it loops past start, the list
// is empty:
if((next == (start + 1) % events.length)
&& looped)
return null;
} while(events[next] == null);
return events[next];
}
public void removeCurrent() {
events[next] = null;
}
}
public class Controller {
private EventSet es = new EventSet();
public void addEvent(Event c) { es.add(c); }
public void run() {
Event e;
while((e = es.getNext()) != null) {
if(e.ready()) {
e.action();
System.out.println(e.description());
es.removeCurrent();
}
}
}
} ///:~

复制代码

那么如何使用呢？一个greenhouse的例子：

//: GreenhouseControls.java
// This produces a specific application of the
// control system, all in a single class. Inner
// classes allow you to encapsulate different
// functionality for each type of event.
package c07.controller;
public class GreenhouseControls
extends Controller {
private boolean light = false;
private boolean water = false;
private String thermostat = "Day";
private class LightOn extends Event {
public LightOn(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here to
// physically turn on the light.
light = true;
}
public String description() {
return "Light is on";
}
}
private class LightOff extends Event {
public LightOff(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here to
// physically turn off the light.
light = false;
}
public String description() {
return "Light is off";
}
}
private class WaterOn extends Event {
public WaterOn(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here
water = true;
}
public String description() {
return "Greenhouse water is on";
}
}
private class WaterOff extends Event {
public WaterOff(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here
water = false;
}
public String description() {
return "Greenhouse water is off";
}
}
private class ThermostatNight extends Event {
public ThermostatNight(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here
thermostat = "Night";
}
public String description() {
return "Thermostat on night setting";
}
}
private class ThermostatDay extends Event {
public ThermostatDay(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Put hardware control code here
thermostat = "Day";
}
public String description() {
return "Thermostat on day setting";
}
}
// An example of an action() that inserts a
// new one of itself into the event list:
private int rings;
private class Bell extends Event {
public Bell(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
// Ring bell every 2 seconds, rings times:
System.out.println("Bing!");
if(--rings > 0)
addEvent(new Bell(
System.currentTimeMillis() + 2000));
}
public String description() {
return "Ring bell";
}
}
private class Restart extends Event {
public Restart(long eventTime) {
super(eventTime);
}
public void action() {
long tm = System.currentTimeMillis();
// Instead of hard-wiring, you could parse
// configuration information from a text
// file here:
rings = 5;
addEvent(new ThermostatNight(tm));
addEvent(new LightOn(tm + 1000));
addEvent(new LightOff(tm + 2000));
addEvent(new WaterOn(tm + 3000));
addEvent(new WaterOff(tm + 8000));
addEvent(new Bell(tm + 9000));
addEvent(new ThermostatDay(tm + 10000));
// Can even add a Restart object!
addEvent(new Restart(tm + 20000));
}
public String description() {
return "Restarting system";
}
}
public static void main(String[] args) {
GreenhouseControls gc =
new GreenhouseControls();
long tm = System.currentTimeMillis();
gc.addEvent(gc.new Restart(tm));
gc.run();
}
} ///:~

复制代码

有了这种框架的思想，下面就容易做到“把稳定和变化分离开”，做到封装变化。

细化架构的时候，需要确定各模块的接口和数据结构。一个好的数据结构会让你的架构增光不少。一个原则，就是要把数据结构设计好，让其适应变化。
这个时候就可以开始基类的定义了，画类图、时序图等等。文档也是必不可少。
这方面我还没有好好做就开始编码了，而且框架也在适当的修改着。
这只是一个开始，以后还能有机会做设计，就不会想这次这样痛苦和难堪了。
作者：lincyang 发表于2011-12-26 21:04:22 原文链接

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