[1]动机、原则与模式——OO设计之我见

2014年8月，我应内训经理的要求，做一次技术分享。我认为在公司的IT开发中，对面向对象的设计和实现没有得到足够的重视，宣贯做的不够，大部分软件工程师在这方面的素养也有待提高。另外由于我的专业和长时间的实践，始终想对面向对象设计做一个自己的阐述。我觉得这是特别好的一次机会，所以就这个问题做了题为《动机、原则与模式——OO设计之我见》的讲座，反响较好。这篇文章就是脱胎于这次分享，并在文字上更规范了一些。

编程是什么？
说到面向对象的设计和开发，我就想到上学的时候Pascal老师问过的问题：编程是什么？经过这么多年的实践，我觉得当时老师给出的答案是本质上的。编程就是数据结构加算法。这里先谈谈我对算法的理解。

算法就是解决问题的步骤，我认为是一种对软件工程的动态表述。关于算法，我有一个好消息和一个坏消息。好消息是，作为社会科学的范畴，大到国家强盛，民族复兴，小到家庭和谐，自我实现。往往都很难用1234的步骤来描述；而作为自然科学的计算机技术，大多数的问题都可以用某种算法的表述十分精确的定义。这就是为什么让我们觉得科学家比社会学家更靠谱；坏消息是即使有明确的步骤，很多算法还是很难。探其缘由，算法的难度来源于与数学的不解之缘。因为很多算法问题都是可以通过数学来进行建模，进而变成一个数学问题来求解。

讨论完算法，再说数据结构，数据结构是数据的组织方式，是软件工程的静态表述，数据结构是一种静态的美。作为一个普通的程序员，你可能不会设计很高深的算法，但你会经常遇到设计数据结构的问题，OO设计，本质上就是设计数据结构。从现在业界的技术人员构成，你会发现，真正研究狭义的算法的程序员是金字塔的塔尖，他们在大型科研单位和BAT这种巨型互联网企业中。而大量的软件工程师和高级软件工程师其实都在做数据结构，只是在解决数据结构问题的过程中，涉及解决问题的步骤，即广义的算法。而且好的数据结构设计，会从根本上简化解决问题的步骤。

程序员的境界
我在这里提到了两个典型的员工，他们可能不是具体的两个人，但绝对代表了两类人。老李，10年以上工龄的老程序员，习惯了开发过程中不费脑子的Ctrl+c,v大法，鲜有拿得出手的OO设计方案；小王，科班出身但经验缺乏，遇到问题善于思考和总结，即使很小的设计，也能看出OO设计的影子。我对他们的看法是，老李是典型的“一年进步，N年循环”的程序员，而小王终将“从优秀到卓越”。为什么造成了这种不同？境界的不同！

这时我又想起了《大腕》这部电影，其中一个桥段就是葛优给Lucy讲解境界的含义。它是一种眼光，境界越高的人，看的就越远。我给出了这样一张slide和一个结论。就OO设计而言，普通的程序员，优秀的程序员，伟大的程序员和佛，境界就是这么大的区别，而在我们修炼内功的道路上，提升OO设计能力，就是提升境界。

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动机、原则与模式
我认为，软件设计可以分为三个重要的层次，面向对象的思想和软件（构件）复用的动机是最高层次的，面向对象的设计原则是对以上内容的具体化和衔接，而设计模式才是更具体到实际问题的解决方案，即接”地气“的部分。所以一个好的软件系统设计师，首先应该有面向对象的思想，然后掌握面向对象的设计原则，最后才是具体问题具体分析，应用模式来解决实际问题。这样才会设计出比较合理的系统，以及降低滥用和错用设计模式的几率。

动机是指一个人想要干某件事情而在心里上形成的思维途径。同时也是一个人在做某种决定所产生的念头。说到动机，可以比较两种程序员，分别是懒程序员和“懒”程序员。前者，不深入思考系统的结构，不会用面向对象的方法设计整个系统，停留在面向过程的思维模式，简单的复制粘贴；后者，不是真的懒，而是不愿意在后期维护更多的代码，愿意在设计阶段投入更多的精力，专注于解耦和封装，磨刀不误砍柴工。

我把真正的OO设计的动机总结为三点，首先是真实的反应客观世界，也就是建立模型；其次是把正确的算法，即解决问题的步骤放到正确的结构中；最后是拥抱变化，为产品，也为自己的未来考虑。

有些人认为，学习OO设计就是学习设计模式。但我更认为，OO设计的原则重于设计模式。《Java与模式》是一部描述设计模式的出了名的大部头，一共1024页（好有计算机科学的感觉）。尽管你可以想象他用超过90%的篇幅描述各种设计模式，但是你可能不会想到，他在第二部分就写了这么一段话：

在目前的软件界，学习和应用设计模式正在形成风气。的确，通过学习和应用设计模式，可以更加深入地理解面向对象的设计理念，从而帮助设计师改善自己的系统设计。但是，设计模式并不能提供具有普遍性的设计指导原则。在读者经过一段时间的对设计模式的学习和使用之后，就会觉得这些孤立的设计模式的背后应当还有一些更为深层的、更具有普遍性的、共同的思想原则。

可见本书的作者，希望读者在进入设计模式这个绚丽世界前，先要掌握OO设计原则这个指南针，才不会在随后的学习中迷失方向，才能掌握“大巧若拙，大辩若讷”的OO设计精髓。那么OO设计原则都有哪些呢？我又怎样对它们进行解读呢？请看本文章的第二部分。