简介
开发期的时间跨度虽然可能不长,但是它的影响太大了,基本决定了后期维护期的成本有多高。这也意味着软件工程是需要有极强预见性的工程。
怎样才算精通软件工程?如果你能在技术、解决方案、技术栈甚至算法的弱点或优势之间做出更好的权衡,那么你实际上是在准确地想象问题空间中的一条解决方案曲线。这种想象力不是先天的,而是后天习得的。要做出权衡取舍,你应该清楚地知道在提议的解决方案中什么是对的、什么是错的、什么时候是对的、什么时候是错的,这样你才能知道要舍弃哪些内容、要保留哪些内容以及要添加哪些内容。为此,开发人员需要大量的经验,尝试许多不同的设置,探索许多不同的想法以及更多的反复试验。因此,新手工程师会很难完成工作,他们只会一头扎进自己想到的第一个解决方案,然后被确认偏见推着往下走。中级工程师可以解决问题,却很难做出权衡取舍;专家工程师则可以使用不同的方法来找出可行的解决方案。高级工程师说“不”的次数要比说“是”的次数更多,并且每次会给出合理的理由。
需求分析能力
领域模型反映了一个领域中的关键概念及其之间的关系,是我们对现实世界的简化和思维映射,没有好的领域模型, 软件开发势必是混乱的。只不过,由于造成软件开发效能损失的方面实在是太多了, 而由于很多人根本就不知道很多问题居然是因为缺乏好的领域模型导致的, 更加没法归因到它上面而已。
以“理想状态” 在指导设计取舍
系统已经平稳运行了一段时间,来了一个新需求,有点别扭但加点ifelse 也能支持, 这个时候是“兼容” 还是“重新设计”? 我倾向于重新设计,即:假设系统一行代码都没写,基于已有的经验和新需求,重新构思系统的设计,使系统尽量保持在理想状态。不断调整 系统的高层概念,这样做的一个基本假设是:以对系统高层抽象的冲击来说, 量变的需求比质变的需求要多。
KISS(Keep It Simple, Stupid)
参与系统建设的相关角色 | 描述 | 如何看待Simple和 Stupid |
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用户 | 系统的服务对象 | 业务运作方便,能够节省时间的系统 |
系统拥有者 | 为整个系统买单的人,也是最终获得系统运营收益的人 | 花费最少、产出最高 在用户的角度之上,多加了一个成本的考虑 |
设计师 | 从系统拥有者身上拆分出来的 | 方便自己工作的设计 拿出他自己最熟悉的那一套设计 |
实施人员 | 方便自己的工作,尽早地完成被分派的任务 会的或者能够熟练掌握的技术才是 “Simple and Stupid” 实施者的水平不同 |
“Simple and Stupid”是因人而异的,不同的角色有不同的诉求,并不一致,而且这些诉求都存在于各个参与方的潜意识里,很难识别。于是就会形成这样的结果:实施人员的工作常会受限于设计师的设计,因 为设计师要考虑自身工作的“Simple and Stupid”;同时,实施人员在工作时会和 用户直接打交道,而目标用户则会有业务方的“Simple and Stupid”观点,会对实施人员的工作产生冲击。因此,实施人员被夹在用户和设计师的不同“Simple and Stupid”观点之间而痛苦不堪,甚至长期加班都于事无补。
先需要考虑用户的“Simple and Stupid”,整个系统才会有收益,才有做的价值;然后才能考虑实现目标系统所需成本的“Simple and Stupid”。也就是说:设计师和实施人员所认为的“Simple and Stupid”,都不是真正的“Simple and Stupid”。
如果一个高水平设计师没有考虑到实施团队的水平,给出他所认为的“Simple and Stupid”方案并勉强推进落地的话,要么实现不了,或者勉强实施出来,最后也会问题不断,甚至引发重大事故。因此,设计师要设计 一个系统的话,必须要结合实施团队的技术水平,做出适合他们的架构设计。如此,对实施团队而言才是“Simple and Stupid”。
人们在说“Simple”的时候,往往潜意识里说的是“Easy”,即“容易”。如果把“Simple and Stupid”这句话的主语补全的话,那么“Simple”实际 上指的是用户使用起来“Simple”,而人们潜意识里的“Simple”,指的是自身工作的“Easy”。其实, “Simple”并不等同于“Easy”,要把系统做到“Simple”,往往是最难的,一点都不 “Easy”。如果系统的目标用户是实施人员或设计师自身时,这种情况属于用户、实施者以及设计者三者合体,这是最好的情况。合体之后,减少了分工对设计的影响,需求也不容易失真,系统反而好设计,比如 Git 的设计师本身也是 Git 的用户。
系统拥有者、设计师、实施者和目标用户,他们之间的复杂度总是有一个整体平衡的关系:如果要把某一方的工作变简单,其他角色的工作则往往会变得更加困难。许多设计师在给企业设计系统的时候,为了其所坚持的“Simple and Stupid”理念,不断地和业务团队发生冲突, 其实只不过是为了方便自己,用自己更熟悉的设计方案而已。然而这么做很容易降低其用户的使用体验,并且这么继续冲突下去,设计师自身的体验也最终会变得一点也不“Simple and Stupid”。如前所述,用户业务访问的“Simple and Stupid”才是目标,所以要先完成用户业务访问的“Simple and Stupid”,然后考虑到系统拥有者的成本,同时去考虑实施者的“Simple and Stupid”,做到低成本可持续迭代,最后才能考虑设计师自身的“Simple and Stupid”,这才是一个设计师所应考虑的“Simple and Stupid”顺序。可见,设计师的工作没法变简单,其自身工作的“Simple and Stupid”只能放在最后才可以考虑。人们总想成为设计师,但为什么只有极少人才能够做到, 可见其工作的困难程度可见一斑。
只有设计师放低自己的身段,从业务上去分析、拆分,才能够得到一个内聚的结构,这个结构也才因此而被称为“Simple and Stupid”。所 以,这个“Simple and Stupid”的效果只不过是系统设计符合用户业务内聚的一个副产品,是内聚的一个外在表现,并非设计的目标。在设计时,设计师一定要站在目标用户的角度,体验并理解用户的 业务,然后再依照目标用户的实际需求进行设计,并形成内聚的系统,那么最终结果一定会是“Simple and Stupid”的。也就是说,“内聚”原则才是设计时的最高目标。一旦仅仅以“Simple and Stupid”原则作为设计的最高目标,会很容易失去业务的目标,忽视业务人员的诉求,失去业务的“内聚”,从而导致业务问题复杂化,反而使业务的运转变得更加困难。这么下去,也会使设计师、施工 人员和用户三者之间产生冲突,矛盾激化,因为设计师的工作变简单了,用户和施工人员的工作一定会变得更复杂。
虽然这个原则不能作为设计目标,倒是可以作为审查设计的一个手段。比如在审查一个系统的时候,一旦所设计的系统对于目标用户访问的拆分不够清晰,且不是树状结构的时候,那么这个系统往往会表现出来耦合的问题,牵一发动全身,对用户或施工人员都不够“Simple and Stupid”。查阅了一下这个原则的出处,发现其原本是军工行业对设计飞机的一个要求。“Simple and Stupid”原则中所说的“Stupid”本义,是形容修理人员对系统组件修理维护时的简单程度,不需要复杂的工具,直接简单替换即可。为达到这一目的,系统设计者必须要做好内聚,不能存在耦合,他的工作因此反而变得更复杂、 更加困难了。
一旦形成设计师、施工人员和用户三者的分工,他们各自工作的难易程度会有平衡关系,最终会影响到系统拥有者的难度。而设计师是其中最难的工作,不可能达成“Simple and Stupid”。并且在整个系统的设计中,设计师可以对其他某个角色的工作复杂度作出取舍,但绝不能对自己工作的难易程度作出取舍。哪怕需要取舍,也要放在最后一个来考虑。而设计师对自身工作的取舍,往往都是受限于社会整体技术水平的发展,这个取舍最终也会通过其所设计的系统影响到整个世界。
“内聚”才是设计的真正目标,只有“内聚”才是各个行业、各个领域通行 的原则,为什么呢?因为只有内聚才能够保证权责对等,才能保障个体在空间 上的连续与完整,不同个体才得以占有独立的空间,才能符合现实世界的特质!因此,做设计时,不如直接强调“内聚”原则。
复用
软件工程设计,上至远古大神阿兰·图灵、冯·诺依曼,下至20世纪互联网高度发达的今天,诞生的各种框架与工具,本质上只在朝着2个方向在发展:可复用、可扩展,一对天然矛盾而又长期共存的2个方向。纯技术团队解决的问题是确定性的,如何减少RT、如何提高吞吐,这一整年甚至好几年都只有这一个命题。但业务团队不一样,今天要打渗透,明天要做拉新,后天又有新打法出来。并且也没人能保证这样做了业务就一定会成功,业务是极具不确定性的。业务团队想用一个简单的if解决这个业务场景的变化,中台团队则倾向于再抽象一层。而抽象性与其本身的表达能力是向左的,抽象层次越高,表达能力越低,越难以理解。中台的抽象往往不是针对某一单一的业务场景,而是适配所有已接入的业务系统以及面向未来可能的扩展性。这会导致任何一处的改动,产生的影响范围都具有极高的认知成本。随着人员的不断更迭,现有系统的维护者,可能不认识系统里90%的代码。
复用本身最直接的目的就是降低成本,同样的事只用干一次,那软件工程的成本到底在哪里?我们平常评估需求工时,到底是3人日还是还是3.5人日,其实很难有一个准确的测算。但我们依然给出了一个相对“确定”的工时人天,囊括从需求分析、方案设计、编码开发、协调测试、发布上线等各个流程。无论准确与否,我们也确实在按照这种模式运作。3人日或5人日,整体差异不会太大。但软件的成本,真的就是等同于开发成本吗?软件工程成本在于维护。一行代码当时写下去只花了1分钟,但只要它还在线上运行,我们就需要投入无形的维护成本。你很难把这篇雷区的雷都排光,甚至你都不知道到底还有哪些是雷区。我们总是嘲笑有些代码写得像面条代码 Spaghetti code ,缺乏设计缺乏美感,但当你被线上的问题搞得晕头转向时,面条代码看似不够优雅,但它对系统的损害远比那些错误的抽象,低得多得多。你可以很清楚的知道改动这行代码,带来的变化是什么。但复用的代码正好与之相反,它拥有高度的复用性与收敛性,一行代码的调整,就可以把你想改的那8个场景都改过来,当然,还有你没想到的另外20个场景,它也改了。
在定义重复代码前,我们需要先区分真实重复与意外重复。如果因为某些意外,碰巧导致它们代码一样,这种重复应该被允许。并随着需求变化,它们的重复会逐渐消除。那如何鉴别真重复代码与意外重复代码,本质上这取决于代码想表达的意图。意外重复的两段代码所表达的意图是不一样,虽然他们目前的实现是一致;而真实重复的代码意图是一致,当某种意图发生变化时,他们需要同步变化。其实这种理念类似我们在创建用户时,我们需要让前端传递UserDTO,我们保存数据库时,传给ORM框架是UserDO,UserDTO和UserDO的代码可能一模一样,但我们一般不会将两个对象合成一个对象,虽然当下代码是一样的。如果是真实重复代码,那一定需要进行避免吗?从理论上回答-是,但理论和实际往往有条鸿沟。美国神学家 Reinhold Niebuhr 在 Serenity Prayer 中写下了这段经典的祈祷文「赐我智慧,分辨这两者的区别」。其实我们也一样,有时我们并不能完全确定它到底是不是真实重复。错误的抽象、错误的代码复用,所引发的复杂性无限蔓延,对系统的危害比面条代码强大一百倍。如果说“正确的抽象”是一个100分的美丽乌托邦,那面向复杂性隔离的整洁架构,会不会是一个稳定的80分?