【杭州網(wǎng)站設(shè)計】擁抱變化—— 可擴展性雜談
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【杭州網(wǎng)站設(shè)計】擁抱變化—— 可擴展性雜談
作為軟件開發(fā)人員最擔(dān)心的就是變化,因為一旦變化,意味著自己的開發(fā)任務(wù)加重, 輕則修改代碼,重則修改框架,如果不用做任何修改,則皆大歡喜,現(xiàn)實告訴我們,這是小概率事件,但比買彩票中大獎的概率還是大很多。于是各種討論開始,開發(fā)人員開始講述修改如何的大,進度如何緊張,架構(gòu)師也在一旁不停的嘮叨這個修改點的重要性,以及對整個系統(tǒng)帶來的好處。
在業(yè)界曾經(jīng)有一句很經(jīng)典的話:“在軟件開發(fā)領(lǐng)域中,唯一的不變就是變化” 。一旦變化,就有人遭殃,不是開發(fā)人員,就是設(shè)計師或架構(gòu)師。無論誰遭殃,都不得不擁抱變化。
擁抱變化是極限編程(eXtreme Programming)里面一個非常重要的概念,代表了敏捷陣營對于變化的一種態(tài)度,那就是不拒絕,而且還主動求變。本文不想探討敏捷方面的知識,如何去擁抱變化,而是想要探討程序的可擴展性,如何在編碼過程中,以最小的代價來應(yīng)對程序未來的變化。
關(guān)于可擴展性, 其本身就是一個多方面的概念集合。有人說程序的可擴展性必須建立在對未來需求的準(zhǔn)確把握上,也有人說程序的可擴展性必須建立在能夠?qū)π枨笞兓焖夙憫?yīng)上。不論熟是熟非,其最終目的都是要求,能在需求發(fā)生變化的時候以最小的代價去應(yīng)付變化。
可以從兩個緯度對可擴展性進行討論,一是設(shè)計可擴展性,二是編碼可擴展性,前者從宏觀上考慮,后者從微觀上考慮,當(dāng)然編碼也是一種設(shè)計活動。本文重點論述編碼的可擴展性,對于設(shè)計可擴展性,是一個系統(tǒng)性工程,由于作者還沒有達到那個高度和境界,所以不敢瞎寫,本文基本上不做介紹。
《UNIX 編程藝術(shù)》一書中有一條關(guān)于擴展原則的描述:設(shè)計要著眼于未來,未來總比預(yù)想快。 關(guān)于設(shè)計可擴展性, 對于系統(tǒng)架構(gòu)師或者系統(tǒng)工程師不僅僅要考慮在實現(xiàn)用戶需求的基礎(chǔ)上如何構(gòu)建系統(tǒng),還要考慮計算資源的可擴展、應(yīng)用規(guī)模的可擴展,以及對技術(shù)換代的可擴展和性能等。
近期發(fā)生的干旱和水災(zāi),每次都能找到人為的因素。本文開頭提到的場景,如果進行代碼回溯,也能找到一些人為的因素。如果當(dāng)時的編碼者在寫代碼時充分考慮了代碼可擴展性,在一定條件下,可以達到用最小的代價去應(yīng)對變化。如果當(dāng)時只是為了完成任務(wù),交差,后續(xù)的維護者可能面對的不是擁抱變化,而是擁抱痛苦!
場景一:在某嵌入式電信級設(shè)備整框分布式環(huán)境中,有NEMI板(管理板),SWF板(業(yè)務(wù)板),STU板(業(yè)務(wù)板)和LC板(業(yè)務(wù)板),每塊板上都有CPU,運行著各自的程序。目前的架構(gòu)僅僅對NEMI/SWF/STU板支持了HA(High Available)功能,在SWF卡上運行的某個業(yè)務(wù),需要關(guān)注SWF卡的主備倒換事件。 運行在SWF卡上的程序可以收到來自NEMI和SWF卡的主備倒換事件,于是進行了如下編碼:
view plaincopy to clipboardprint?01.void processSwitchEvent(GenMsg *pMsg) 02.{ 03. 一些合法性判斷語句 04. if(NEMI_SWITCH_EVENT == pMsg->getSwitchEventGrp()) 05. { 06. MSG_INFO(“Received NEMI Switch Event……”); 07. return ; 08. } 09. //process SWF Switch Event 10. 業(yè)務(wù)處理代碼 11.} void processSwitchEvent(GenMsg *pMsg)
{
一些合法性判斷語句
if(NEMI_SWITCH_EVENT == pMsg->getSwitchEventGrp())
{
MSG_INFO(“Received NEMI Switch Event……”);
return ;
}
//process SWF Switch Event
業(yè)務(wù)處理代碼
}
可能開發(fā)人員在進行if條件語句編碼時,可能還考慮了另外一種寫法:
view plaincopy to clipboardprint?
01.void processSwitchEvent(GenMsg *pMsg)
02.{
03. 一些合法性判斷語句
04. if(SWF_SWITCH_EVENT == pMsg->getSwitchEventGrp())
05. {
06. MSG_INFO(“Received SWF Switch Event……”);
07. 業(yè)務(wù)處理代碼
08. }
09.}
void processSwitchEvent(GenMsg *pMsg)
{
一些合法性判斷語句
if(SWF_SWITCH_EVENT == pMsg->getSwitchEventGrp())
{
MSG_INFO(“Received SWF Switch Event……”);
業(yè)務(wù)處理代碼
}
}
在最初的需求中,上下兩種寫法都是合適的,但是不是都合理呢?如果一旦需求發(fā)生變更,SWF卡上的另外一個業(yè)務(wù)需要關(guān)注STU板的倒換事件,那么STU板的倒換事件也會被廣播到SWF卡上,最糟糕的是,這兩個業(yè)務(wù)都訂閱了倒換事件(通過消息里面的內(nèi)容來判斷是哪塊板發(fā)生了倒換),那么上下兩種寫法的區(qū)別就體現(xiàn)出來了,一個能正確運行,而另外一個會把STU的倒換事件當(dāng)作SWF的倒換事件。不難看出,下面一種寫法更具有可擴展性,達到了以最小的代價去應(yīng)對變化。正是這樣小的修改,往往會被忽略,隱藏一個很深的bug,導(dǎo)致花大量的時間去定位。
對于上述的場景,大家編碼時常會碰到,覺得這樣寫也合適,那樣寫也合適。雖然在一定條件下都很合適,但不一定都合理,那么此時就需要從其他方面加以考慮,如可擴展性,可維護性,可測試性等方面,從而確定哪種寫法更合理。
場景二:假定存在如下一個消息類,最初類中只有一個成員變量,消息類的定義和實現(xiàn)如下:
view plaincopy to clipboardprint?
01.class FsmFileTransferRequest : public GenMsgHdr
02.{
03. public:
04. FsmFileTransferRequest (void)
05. {
06. memset (&mFileTransferReq, 0, sizeof(mFileTransferReq));
07. setMsgType (MTYPE_REQUEST);
08. setMsgTypeQual (MQUAL_FSM_FILE_TRANSFER_REQUEST);
09. setPayloadLen (sizeof(mFileTransferReq));
10. }
11.
12. // get/set operation
13. ……
14. private:
15. SysPkg::FileTransferRequest mFileTransferReq;
16.};
class FsmFileTransferRequest : public GenMsgHdr
{
public:
FsmFileTransferRequest (void)
{
memset (&mFileTransferReq, 0, sizeof(mFileTransferReq));
setMsgType (MTYPE_REQUEST);
setMsgTypeQual (MQUAL_FSM_FILE_TRANSFER_REQUEST);
setPayloadLen (sizeof(mFileTransferReq));
}
// get/set operation
……
private:
SysPkg::FileTransferRequest mFileTransferReq;
};
對于該消息長度,基類提供了兩種接口,一個接口是 setPayloadLen (),另外一個接口是 setMsgLen (),該接口是更高一級的封裝,為所傳入?yún)?shù)減去基類消息的長度,最終結(jié)果還是消息的凈荷長度。也許有人會說,基類就不應(yīng)該提供兩套函數(shù),讓人迷惑,出錯在所難免。
由于場景變化或者需求變更,需要在該類中添加其他的成員變量,維護者可能是這個系統(tǒng)中的另外一個模塊的開發(fā)者(自己所負責(zé)的模塊中,構(gòu)造函數(shù)里都是用消息總長度函數(shù),默認其他開發(fā)者跟他一樣),添加了成員變量和實現(xiàn)后,忘記修改消息的凈荷長度,編譯并運行,結(jié)果與預(yù)想的大相徑庭,于是開始不停的打斷點調(diào)試,不斷的在懷疑消息是不是丟了,或者沒有用修改的代碼進行編譯,總之,一切該懷疑的都在腦海中閃現(xiàn)了一遍。
或者,意識到要修改消息凈荷長度,于是修改成:
view plaincopy to clipboardprint?
01.setPayloadLen (sizeof(mFileTransferReq)+sizeof(mSuccessfulFlag));
setPayloadLen (sizeof(mFileTransferReq)+sizeof(mSuccessfulFlag));
如果只是一兩個成員變量,還能忍受。需求一再變更,又增加了幾個成員變量,繼續(xù)修改,setPayloadLen()里面的代碼會越來越長,只是代碼寫的難看而已。
如果類的實現(xiàn)者,在編寫代碼時,考慮一下可擴展性,采用消息的總長度函數(shù),那么不論怎么添加成員變量,都不用修改消息長度,一勞永逸。如果確認這個消息不會被擴展,采用 setPayloadLen()也是合理的。
通過以上兩個例子可以發(fā)現(xiàn),如果在編碼時,充分考慮了編碼可擴展性,即使需求發(fā)生變更,有時也可以達到事半功倍的效果。關(guān)鍵問題是如何識別出這樣的場景,這個只能靠經(jīng)驗了,沒有捷徑可走!
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