《软件框架设计的艺术》试读：2.1 分布式开发

无绪的模型需要利用全世界范围的软件项目中大的组件模块，以装配的方式来开发应用程序。要尽可能多地复用，而不要从零开始编写软件，这样就可以保证产品团队能将重点集中在软件的独特功能上，即应用程序的具体业务逻辑上。这样，开发人员就无需花费时间去创建和编写基础设施，重用现有的框架和由第三方提供的功能库即可。相信现在不会有人因为自用的原因去写一个SQL数据库服务器软件，而是会使用一些商业或者开源的数据库。创建一个私用的数据库可以说是一种低效的资源浪费。对于软件技术的其他领域也是如此。Web服务器、编程语言及其功能库、集成开发环境还有富客户端程序框架①都已经有设计良好的组件可供使用了。就像活动板房，只需将其各个组件从架子上拿下来，组装到一起，并根据需要适当抛光即可。这种模式极大地缩短了软件产品的开发周期。

在组装应用程序的时候，需要将各个独立的模块整合在一起。这些模块之间需要相互通信，通常来说，是通过定义好的API来完成的。每个组件的API都能增加你迈向无绪的步伐。不必了解组件内部机制，只阅读该组件的文档，调用其API就能够使用该组件的功能。利用API可以避免去了解第三方组件的细节。

抽象也会泄漏天机

API可以被看作是对功能和组件内部实现的抽象。通常来说，外部人员只要了解抽象即可，但在某些情况下，一个API也可能会“泄漏”内部组件实现中的一些信息。来看一个文件系统抽象的例子。通用的文件系统将文件和目录以树状的层次结构组织在一起。在获得一个资源以后，可以访问其内容②，或该资源的子资源。资源的内容通常是使用流方式③来提供的。现代操作系统几乎都使用了这种方式来支持对文件内容的访问。这样在开发时，程序员就不需要去关注实际的存储和文件系统的类型。在读取文件时，不需要知道该文件是放置在硬盘驱动器、光盘、闪存盘中，还是网络上。不同的存储介质以这种通用的抽象提供了一致的处理方式。

然而有时候，API却会把这些具体实现的相关信息泄露出来。比如说，在读取闪存盘上的内容时，可能会因为用户拔下了闪存盘而使得正在访问的资源突然消失了。或者在使用网络存储的时候，可能会因为网速很慢或者网络性能差，使得文件资源的访问有很长时间的延迟。在这种情况下，开发人员不仅要了解抽象的信息，可能还要了解具体实现的部分内容。

但从“针对性无绪”的角度来说，这样做也是可以接受的。这种通用的API只是一个基本的抽象，它提供服务，只要用户不在意网络延迟，或者移去闪存盘时引起的崩溃。如果你在意，还有一些高级的方式来检测处理这些情况。因此文件系统API可以让程序员做到无绪，而且也不会影响我们在必要情况下深入了解系统信息。任何一个对外提供功能的API都应该做到这一点。

一个典型的应用程序不仅仅是由一个或者几个类库组成的。当今开发的应用程序，会用到全世界开发人员提供的很多开源功能库，这些开源贡献始于Unix内核、C语言基础功能库和命令行工具。发展至Web服务器和Web浏览器，以及Java实用程序，如Ant、Tomcat、JUnit和JavaCC等。事实上，每个类库都有自己的API ，因此每个写这种软件的人都在从事API的设计，不论他自己意识到没有。

对于各种Linux发布版来说，将模块集合在一起打包，然后发布出去，这是常见的一种组装方式。软件是由不同的人编写的，然后再通过编译、打包，最终整合在一起。通常，不同Linux版本的发行商只需要写一个中心管理器的模块，用来提供质量保证，让所有选中的软件都可以正常运行。对于大部分供应商和用户来说，这种方案行之有效，能够降低创建Linux分发版本的成本。这种模式还有一个成功的案例，就是Mac OS X系统，它是在一般FreeBSD Unix版本上添加了一些由Apple公司开发的功能模块。

分布式开发自有其特殊之处。最大的不同就是，整个程序的源代码已经不再完全处于开发人员的控制之下，而是散布于世界各地。与完全基于内部代码仓库④中的源代码来构建一个程序相比，这种构建软件的方式是明显不同的。

我们需要认识到，在这种开发模式下，产品的开发进度是无法全面掌控的。软件的源代码和开发人员都散布在全世界，而且开发人员各有自己的进度安排，所以项目领导者对此无法一一掌控。猛一听，感觉项目完全不可控，但真实情况并不像乍听起来那样危险。任何一位项目领导者，只要其带领的团队超过50人，那么他一定明白，所谓的全面掌控往往只是一种理想状态。在开发过程中，考虑到时间、资源等因素，有时不得不砍掉某个功能或者发布一个老一点的版本⑤。对于分布式开发模式来说，每个人在使用功能库的时候都可以自由选择使用老版本还是新版本。

事实上，要设计良好的API，开源并不是唯一驱动力。商业组织也提供了大量共享的功能库和框架。还有不少公司提供了一些现有标准的具体实现产品，如各大数据库厂商的产品都支持SQL标准，还有一些厂商提供了自己的API⑥。带有自由许可证方案（liberal licensing schemes）的开源运动已经成为组件的首要来源，这些组件可以作为可复用构件来使用。最终用户知道很多开源软件方案，不需要支付任何费用即可使用。而且开源软件没有许可权的限制⑦，这对于开发人员来说也是很重要的。很容易就可以根据自己的需求来找到一个组件，然后把这个组件用作自己应用程序的一部分。迟早会有人这么去做。这也说明每一个开放源代码的组件迟早都应该有一个API。这些通用的组件是由各类程序人员开发的，可能是刚开始做项目的大学生，也可能是能够投入大量时间在某个项目的开发人员，还有可能是某些公司专门雇用的开发人员，他们看到了开源软件的商业机会。这些开发者有着不同的开发技巧，不同的开发方式。无论如何，设计优秀的API是一件非常重要的事，因为API是无绪使用库的开始。类库和框架这类东西自然是越多越好。但要想让无绪重用能够成功，就必须让API体现库的内在功能。这就是为什么API的设计如此重要，成为本书写作的主要动机。

① 即Rich Client Platform，缩写为RCP。——译者注

② 如果是文件，就访问文件内容，如果是目录，就访问其子资源。——译者注

③ 在Java中，即常用的InputStream和OutputStream。——译者注

④ 这里的代码库其实就是暗指常用的版本管理系统。——译者注

⑤ 指到了指定版本发布时间，可能最新的版本尚不能稳定或者目标没有达到，所以不能正式发布，只能将前一个内部的稳定版本发布出来。——译者注

⑥ 如JDBC和ODBC都需要对外API。——译者注

⑦ 原书是这样说的，但事实上，开放源码并不是意味着就可以免费使用，很多开源软件都是双协议，对开源软件或者非商业软件都是免费的，但商业用途并不免费，如著名的Ajax框架Ext，所以原书中说的并不是很准确。

——译者注