变化的平衡点----BrainStorm

PS:如下内容纯属个人想法，有问题，请轻拍！

    早些时候在坛子里看到了这样一个帖子（具体帖子链接找不到了）。内容是这样的。有一个需求：要用*打印出三行的一个三角形。具体怎么实现。相信看到这个题目，有语言基础的人，第一反应就是两个循环，搞定。作者给出的答案如下:

System.out.println("  *");
System.out.println(" ***");
System.out.println("*****");

    第一眼看了可能很好笑，但看了作者的解释的确如此。用户永远是bt的，需求永远是变化的。
   
    而最近在跟chjavach的设计模式，个人感觉桥接模式写得最好，我看了以后思路很清晰，其他模式看完没有那么清晰的感觉。而 简单工厂里的这一幅图则是醍醐灌顶啊。让我终于知道了Factory的存在理由了。这可能和个人的开发经历有关，一般都是一个人包揽前后台，而不是分工合作的原因吧。



    设计模式说到底是用来封装变化的，就对上面的题目来看，如果需求没有变化，那么上面的实现是完全可以的。而当需求变化的时候再去重构吧---是重构，不是简单的修改。好像是Bob的《敏捷软件开发：原则、模式与实践》这本书里看到的吧！不要让子弹击中你两次。也就是说第一次以最快实现方式实现需求，当需求更改时，进行重构。

    前段时间看了不少书，数据结构，算法，python,c,c++,gog还有杂七杂八的书籍，当然都没怎么深究了。然后某天晚上睡觉时就想了不少问题！需求是不断变化的。那什么时候使用设计模式？怎么就知道要使用什么样的设计模式了？如果像敏捷开发所说的，重构出模式，什么时候重构？有多大风险？是否不同的语言对变化的解决方案不同呢？如果相同，各位大师发明这么多语言干嘛？如果不同，怎么个不同法呢？

    相信看过HeadFirst设计模式的人对第一章应该印象都比较深刻吧！这就是一个由需求变更而导致重构进而演化出了策略模式的例子。

    这里引用一下他的例子，不过从更原始的模型开始。一开始只有一只鸭子。它能quake,swing,display。如下图所示：



代码如下:

public class Duck {
    public String quack() {
        return "GaGa";
    }

    public String swing() {
        return "Swing";
    }

    public String display() {
        return "Duck Display";
    }
}

测试一下:

public class DuckTest {

    private Duck duck ;
    @Before
    public void setUp() throws Exception {
        duck = new Duck();
    }

    @After
    public void tearDown() throws Exception {

    }

    @Test
    public void testQuack() throws Exception {
        assertEquals("GaGa",duck.quack());
    }

    @Test
    public void testSwing() throws Exception {
        assertEquals("Swing",duck.swing());
    }

    @Test
    public void testDisplay() throws Exception {
        assertEquals("Duck Display",duck.display());
    }
}

    这里的Duck就是server端的代码，测试类则相当于client端的代码。

    这段代码肯定是没有问题的，太简单了。如果所有的项目都这么简单，大家都笑了。

    接着出现了第二只鸭子，它是只红头鸭子，它也能quack，swing和display.不同的地方是红头鸭子的display显示的是"RedDuck Display"，那么这里能想到的就是继承了，让RedDuck继承Duck，继而覆写Duck的display方法就可以了。



    然后又是，GreenDuck啦之类的，类图变成这样。



    以后如果要添加鸭子，只要添加相应的鸭子类，继承Duck，覆写Duck的display方法就可以了。
    可以看出，这样的设计对这样的需求是符合要求的。符合开闭原则---对修改关闭，对扩展开放。我们来看一下，这段代码怎么对修改关闭，对扩展开放了。在server端，当需要添加鸭子的时候，只需要继承Duck即可。不需要修改现有的任何代码。有人就问了，那client端呢？不是要改代码吗？（以前我也有这样的疑问）。同样是看了上面那幅Factory的图我豁然开朗。当区分开了client和server端后，知道了开闭原则是针对server端的。对于client端，你要调用server端新添加的鸭子当然要改源代码了，不然怎么调用？当然server端可以封装个Factory提供出来。源代码多多少少都是需要修改的。

    对于这样的设计呢！OO语言都是没什么太大的区别的，C++,Ruby实现都很类似了。

第一个平衡点：
    这里可能会有一些声音，说对于client来说，调用Duck的时候需要new才可以，所以要个Factory。这里可能就是斟酌的地方了。上面已经说了，模式是用来封装变化的。如果这几个Duck类都不会变化，那么client使用new，也没什么问题。而问题是你没办法保证这些Duck不会发生变化。从另一个角度来看，你也不能保证这些Duck一定就会发生变化，如果所有的地方不分青红皂白全用Factory，那么就会Factory类爆炸了吧。而如果都不用Factory类，如果Duck类发生了变化，那么当类的数量变化得很多时，修改就是个噩梦了吧。

第二个平衡点：
    接着呢！出现了WoodDuck了，他是不会quack的。继续上面的方式--继承。覆写quack方法，空实现即可。再来一个PaperDuck呢？继续继承？空实现？这里就出现了重复了。而这里应该又是一个平衡点了。HeadFirst是假设此类不会quack的Duck越来越多的话，重复代码就越来越多了，继而进行了重构。我觉得这里有几个问题
1.此处完全是在假设的前提下进行重构的。如果类没继续增加呢？
2.如果要重构，到底多少个类似的Duck出现时需要重构呢？
3.假设根据DRY原则，出现第二个的时候就进行重构是否有些劳师动众？如果Duck已经继承了100甚至更多的类了，而且类运行得很好，此时出现了WoodDuck和PaperDuck进行重构的话，风险有多大呢？
4.有测试呢！你能保证测试覆盖全面吗？！

    我们继续往下看！假设现在已经有100个类似RedDuck,GreenDuck的类继承了Duck了，测试类覆盖完全。此时出现了WoodDuck和PaperDuck类，这个时候再看HeadFirst里面的关于抽象出接口的实现方式，应该一眼就看出他的弊端了。抽象出一个Quackable接口，能Quack的就实现这个接口，不能Quack的就不实现这个接口。好吧，现在有100只鸭子能Quack，2只不能Quack，你如此重构看看。多了100个重复（谁让接口不能实现方法呢！）。。。知道什么叫吃力不讨好了吗？

    这时候C++笑了，让你不能多继承。看我，直接抽出Quack父类，谁能Quack就继承Quack。不能Quack的就不继承。
 
    Ruby也笑了，直接将quack放到Quack模块里面去，谁能quack就mixin Quack模块呗。

    再回到Java,这里就开始关注变化点！很明显，这里的不稳定因素是quack，有的鸭子能quack有的则不能，我们则把quack抽出来，独立为一个类。当需要quack的时候就设置这个quack即可。这就是策略模式。

第三个平衡点：
    策略模式应该也分为两种，我自己把它称作server端的策略和client端的策略。server端的策略就是将quack实例化在了相应的duck内部，client端直接实例化即可。而client端的策略就是在client端自己设置相应的quack到duck中去。很明显，client端的策略更灵活。但是这里不适用。看看这里已经有100多个类了，如果每个类都修改为client端的策略模式，那么修改量太大，收效也不明显。当然也可以混合使用，默认提供了server端的策略，也提供client端的策略，供client端灵活调用。

    对于server端的策略实现，我们和c++,ruby的实现比较一下。假如，GreenDuck的quack需要修改了，策略模式是将duck内的quack实例替换掉。c++是将其quack父类修改掉（这里的父类肯定也是有个继承关系的，都有共同的父类，否则client端怎么调用呢？）。而ruby呢，直接添加一个新的quack模块，替换原来那个模块就可以了。

    所以，c++的多继承，ruby的mixin也同样的解决了问题。但是，c++和ruby从语言特性级别解决了java需要使用设计模式才能解决的问题。当然了，c++,ruby也是能实现策略模式的。


总结：
1. 模式也不是乱用的。对于第一个平衡点，可能会导致Factory爆炸。对于第二个平衡点，可能会加大工作量和风险。怎么平衡，看项目，看需求，看个人经验。

2. 模式需要结合实际情况。像上面的例子，c++,ruby从语言级别就可以解决问题了，不需要再升级到模式的级别。

    前段时间看了一本书《怪诞行为学》，里面提到了一些关于暗示的例子，不知道用在这里合不合适。例子是这样的，一家出版社网站打印了如下的书籍价格：《书籍A》pdf版本:$59,《书籍A》实体书:$120,《书籍A》pdf+实体书:$120。多少人会买$120的实体书呢？选项2暗示了你，选项3比选项1要划算！而在这里，当我们学完OO，书上说继承怎么样怎么样好的时候，我们的心里其实已经受到了影响，有问题就继承。再学习了模式后，又一次被暗示了，有问题找模式。继承和模式不过是一种结构而已，有适用的地方，具体哪里适用，需要我们来掌握。怎么掌握？经验。。。。也许这就是毕业生和资深开发人员的本质区别吧。