.NET 云原生架构师训练营(设计原则与模式)--学习笔记

2022-12-21,,,,

在复杂系统的架构设计中引入设计原则模式,能够极大降低复杂系统开发、和维护的成本

目录

几个问题
为什么要学习设计模式
优良架构设计的具体指标
理解复杂系统
面向对象思想(指导复杂系统的分析、设计、实现)
设计原则
设计模式

几个问题

单一职责原则的职责是什么
依赖倒置中的依赖是什么?(依赖注入DI,和 IOC 控制反转)
组合与聚合的区别是什么
贫血模型与充血模型的差异在什么地方
阅读开源项目代码时,单个方法可以理解,整体看不懂

为什么要学习设计模式

有助于更快地读懂开源项目代码
自己编写通用组件、框架

设计模式可以帮助我们优化系统的设计,增强系统的健壮性,可扩展性

优良架构设计的具体指标

可维护性
可读性
可扩展性
灵活性
简洁性
可复用性
可测试性

可维护性

在不破坏原有代码设计、不引入新的 bug 的情况下,能够快速地修改或者添加代码
代码分层清晰、模块化好、高内聚低耦合、遵从基于接口而非实现编程的设计原则

可读性

任何傻瓜都会编写计算机能理解的代码
好的程序员能够编写人能够理解的代码
代码只是偶尔拿出来给机器读一下,大多数时候都是给人读的

可扩展性

代码预留了一些功能扩展点,可以把新功能代码,直接插到扩展点上,而不需要因为添加一个功能而大动干戈,改动大量原始代码
对修改关闭,对扩展开放原则

灵活性

当我们添加一个新的功能代码的时候,原有的代码已经预留好了扩展点,我们不需要修改原有的代码,只要在扩展点上添加新的代码即可
当我们要实现一个功能的时候,发现原有代码中,已经抽象出了很多底层可以复用的模块、类等代码,我们可以拿来直接使用
当我们使用某组接口的时候,如果这组接口可以对应各种使用场景,满足各种不同的需求

简洁性

代码简单,逻辑清晰
KISS 原则(Keep It Simple, Stupid)

可复用性

解耦、高内聚、低耦合、模块化、组件化

可测试性

单元测试友好 Mock

理解复杂系统

系统思维
什么是复杂系统
系统复杂的原因
软件系统的复杂性
控制复杂性
面向过程与面向算法

系统思维

什么是系统?

系统是由一组实体和这些实体之间的关系所构成的集合,其功能要大于这些实体各个功能之各(涌现原则)
系统并不是其组成物的简单加总,而是这些组成物之间互动的产物 -- Russell Ackoff
整体大于其各部分之和 -- 亚里士多德

什么是复杂系统

由很多高度相关、高度互联和高度混杂的元素或实体所组成的系统

系统复杂的原因

我们总是有“更多的要求”(更多功能,更好性能,更健壮,更灵活)
我们要求系统能够与其它系统相互协作,相互连接
要用大量的信息来指定并描述

软件系统的复杂性

问题域的复杂性
管理开发过程的复杂性
软件系统中随处可能出现的灵活性
描述离散系统行为的问题

控制复杂性

算法分解
面向对象分解

面向对象思想(指导复杂系统的分析、设计、实现)

面向过程与面向算法
对象

抽象
封装
分解
分层

面向过程与面向算法

面向对象

它以类或对象作为组织代码的基本单元,并将封装、抽象、继承、多态四个特性,作为代码设计和实现的基石

面向过程

它以过程(可以理解为方法、函数、操作)作为组织代码的基本单元,以数据(可以理解为成员变量、属性)与方法相分离为最主要的特点。面向过程风格是一种流程化的编程风格,通过拼接一组顺序执行的方法来操作数据完成一项功能

对象

对象是一个实体,这个实体具有明确定义的边界(Boundary)和标识(Identity),并且封装了状态(State)和行为(Behavior)

对象具有明确定义的边界和标识
对象封装了状态和行为

类是一种抽象,它将相似的实体抽象成相同的概念,这种抽象过程强调相关特征而忽略其他特征

抽象

抽象(Abstraction)的过程就是揭示事物区别于其他事物的本质特征的过程,是一个分析和理解问题的过程,这个过程取决于使用者的目的,它应该包括使用者所感兴趣的那些职责问题,而忽略掉其他不相关的部分。从对象到类的过程就是抽象的过程,即将所见到的具体实体抽象成概念,从而可以在计算机世界中进行描述和对其采取各种操作

最少承诺

根据这个原则,对象的接口只提供它的基本行为,此外别无其他

最少惊奇

这个原则是指抽象捕捉了某个对象的全部行为,不多也不少,并且不提供抽象之外的惊奇效果或副作用

封装

封装是一个过程,它分隔构成抽象的结构和行为的元素。封装的作用是分离抽象的概念接口及其实现

抽象和封装是互补的概念:抽象关注的是对象可以观察到的行为,而封装关注这种行为的实现
抽象“帮助人们思考他们做什么”,而封装“让程序可以借助最少的工作进行可靠的修改”
封装在不同的抽象之间提供了明确的边界,因此导致了清晰的关注点分离
要让抽象能工作,必须将实现封装起来
明智的封装让可能改变的设计决策局部化
绝大多数情况下,只有当这个抽象的创造者显示地暴露出实现,而且客户愿意接受由此带来的额外的复杂性时,才会这样做

分解

分解(Decomposition)是指将单个大规模复杂系统划分为多个不同的小构件。分解后的构件通过抽象和封装等技术形成相对独立的单元,这些单元可以独立地设计和开发,从而实现化繁为简、分而治之,以应对系统的复杂系,降低软件开发成本

分层

分层(Hierarchy)是指面向不同的目标建立不同的抽象级别层次,从而在不同的抽象层次对系统进行分解,进一步简化对系统的理解

课程链接

https://appsqsyiqlk5791.h5.xiaoeknow.com/v1/course/video/v_5f39bdb8e4b01187873136cf?type=2

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