演化架构和紧急设计: 利用可重用代码,第 1 部分:代码与设计之间的关系
2010-05-13 00:00:00 来源:WEB开发网抽象不是语言设计者的专利。2006 年,OOPSLA 上有一篇题为 “Collaborative Diffusion: Programming Antiobjects”的论文,其中介绍了 antiobject 的概念,这是一种特殊的对象,其行为方式与我们想象的刚好相反。这种方法用于解决论文中提出的一个问题: 如果我们受太多现实世界的启发而创建对象,那么对象的隐喻可以延伸到很远。
该论文的观点是,很容易陷入特定的抽象风格,使问题愈加复杂。通过将解决方案编写为 antiobject,可以换一个角度来解决更简单的问题。
这篇论文引用的例子非常完美地诠释了这个概念 — 这个例子就是 20 世纪 80 年代早期最初的 Pac-Man 视频控制台游戏(如 图 2 所示):
图 2. 最初的 Pac-Man 视频游戏
最初的 Pac-Man 游戏的处理器能力和内存甚至不如现在的一些腕表。在这么有限的资源下,游戏设计者面临一个严峻的问题:如何计算迷宫中两个移动物体之间的距离?他们没有足够的处理器能力进行这样的计算,所以他们采取一种 antiobject 方法,将所有游戏智能构建到迷宫本身当中。
Pac-Man 中的迷宫是一个状态机,其中的每个格子根据一定的规则随整个迷宫的变化而变化。设计者发明了 Pac-Man 气味(smell) 的概念。Pac-Man 角色占用的格子有最大的 Pac-Man 气味,而最近腾出来的格子的气味值为最大气味减去 1,并且气味迅速衰退。鬼魂(追赶 Pac-Man,移动速度比 Pac-Man 稍快)平时随机闲逛,直到闻到 Pac-Man 的气味,这时它们会追进气味更浓的格子。再为鬼魂的移动增加一定的随机性,这就是 Pac-Man。这种设计的一个副作用是,鬼魂不能堵截 Pac-Man:即使 Pac-Man 迎面而来,鬼魂也看不到,它们只知道 Pac-Man 在哪里呆过。
换个角度简化问题使底层代码更加简单。通过转而抽象背景,Pac-Man 设计者在资源非常有限的环境中实现了他们的目标。当遇到特别难以解决的问题时(尤其是在重构过于复杂的代码时),问问自己,是否可以采用某种更有效的 antiobject 方法。
结束语
在本期中,我探讨了为什么表达性是重要的,以及代码中表达性的具体表现。我同意 Jack Reeves 对于不同工程的比较;我认为,完整的源代码就是软件中的设计工件。一旦理解了这一点,就可以为过去很多的失败找到解释(例如模型驱动的架构试图直接从 UML 工件转换到代码,最终导致失败,因为这种制图语言的表达性不足以捕捉所需的细微差别)。这种理解会带来一些负面影响,例如意识到设计(即编写代码)是花费最大的活动。这并不意味着在开始编写代码之前,不应该使用初期工具(例如 UML 之类的东西)来帮助理解设计,但是一旦进入编写代码阶段,代码就成为实际的设计。
设计的可读性很重要。设计的表达性越强,就越容易修改,并最终通过紧急设计从中收获惯用模式。在下一期,我将继续沿着这条思路,并提供利用从代码中收获的设计元素的具体方式。
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