邵珠庆の日记 生命只有一次,你可以用它来做很多伟大的事情–Make the world a little better and easier


124月/17

编程思想的理解(POP,OOP,SOA,AOP)

发布在 邵珠庆

1)POP--面向过程编程(Process-oriented programming ):
面向过程编程是以功能为中心来进行思考和组织的一种编程方法,它强调的是系统的数据被加工和处理的过程,在程序设计中主要以函数或者过程为程序的基本组织方式,系统功能是由一组相关的过程和函数序列构成。面向过程强调的是功能(加工),数据仅仅作为输入和输出存在。这种过程化的思想是一种很朴素和普遍的思想和方法,人类很多活动都是这种组织模式,比如工厂生产,企业服务等。面向过程以数据的加工处理过程为主线,忽略了过程的所属、边界和环境,混淆了服务功能和自我功能(比如人可以砍树,这就是一种服务功能,有输入也有输出;它可以提供给外部,而行走,则是自我功能,没有输入也没有输出),外部环境和内部组织,以及环境数据和原料性数据之间的区别。从思维上来讲,面向过程更强调细节,忽视了整体性和边界性,但这与现实世界有很大的出入,因为现实世界中,这种过程都不是孤立存在的,而是从属于某个对象,因此,面向过程虽然反映了现实世界的而一个方面(功能),但无法更加形象的模拟或者表示现实世界。

2)OOP--面向对象编程(Object Oriented Programming):
      世界是由一个个对象组成的,因此面向对象的思维方式更加接近现实世界,面向对象编程的组织方式也更加贴近现实世界。面向对象以对象为中心,将对象的内部组织与外部环境区分开来,将表征对象的内部属性数据与外部隔离开来,其行为与属性构成一个整体,而系统功能则表现为一系列对象之间的相互作用的序列,能更加形象的模拟或表达现实世界。在编程组织中,对象的属性与方法不再像面向过程那样分开存放,而是视为一个整体(程序的最终实现其实还是分离的,但这仅仅是物理实现上的,不影响将对象的这两个部分视为一个整体),因此具有更好的封装性和安全性(表征内部的属性数据需要通过对象的提供的方法来访问)。面向对象强调的是整体性,因此面向对象与面向过程在很多方面是可以互补的。同时由于对象继承和多态技术的引入,使得面向对象具有更强、更简洁的对现实世界的表达能力。从而增强了编程的组织性,重用性和灵活性。
       面向对象依然保留着面向过程的特性,面向过程中的功能变成了对象的方法,加工处理功能变成了对象的服务性方法,而这部分方法依然需要外界的输入,同时也对外界进行输出,只是输入和输出也变成了对象。在面向对象编程中,大多时候,我们并不需要关心一个对象对象的方方面面,有些对象在整个系统中都是充当“原料”和“成品”的角色,其本身的行为并不在我们关心的范围,而另外有些对象处于一种加工厂地位,我们也仅关心这些对象的服务性功能,不需要太多关注对象内部属性和自我行为,针对这些对象关注点的不同会对对象进行分类,比如前面提到的两类对象,就是从在系统中所处的角色不同而分类,前者叫实体对象,后者称为操作对象。

从方法论来讲,我们可以将面向过程与面向对象看做是事物的两个方面--局部与整体(注意:局部与整体是相对的),在实际应用中,两者方法都同样重要。
面向过程和面向对象是编程方法中最基本的两种方法,处于编程方法体系的底层。

3)SOA--面向服务架构

面向服务以服务为出发点,组织和协调相关的对象来提供目标服务,对外提供必要的参数输入接口,将服务的结果作为输出,而“服务”本身的计算过程和组织则被封装在一起,对用户透明。其实面向服务也是以功能(服务)为中心,但其强调的是功能的整体性,封装性、自包性,而不是过程性和协作性,整体性指的是服务对外是作为一整体来体现的;封装性指的是服务完成的计算和处理过程、自有属性都不直接暴露给外部,除了通过公共的服务接口进行交互外,用户无法也不用知道内部的具体组织和协调的;自包性指的是服务的完成不依赖于服务的调用方,服务系统的本身就可以完成服务所需的功能;因此面向服务在程序组织上处于更高的层次,是一种粗粒度的组织方法。面向服务与面向过程、面向对象本质上没有什么不同,区别就在于考虑问题的层面不同。面向对象和面向过程多用于系统内部的组织和管理,而面向服务主要用于系统间的组织和管理。面向服务是更大的对象或者过程。

面向服务设计的三大原则是无状态、单一实例和明确的服务接口。明确的服务接口是强制和必须的,但无状态和单一实例则不属于强制性原则,虽然说服务提供状态管理会增加服务的复杂性,多实例也一样会增加服务的复杂性(需要增加同步并发处理等,而且会导致访问不确定性),但很多情况下这又是无法避免的。

现在的面向服务架构,主要用于系统间的交互和集成,有一系列的标准(XML,SOAP,WSDL,XSD,WS-policy,WS-BPEL等)。

4)AOP--面向方面.

 面向方面应该属于面向对象的范畴,从对象组织角度来讲,我们一般采用的分类方法都是使用类似生物学分类的方法,以“继承”关系为主线,我们称之为纵向。但事实上,对象之间除了这种纵向分类之外,我们同样可以从横向的角度去观察这些对象,这就是面向方面(切面)编程的基本出发点。原来要解决这类问题,我们一般是采用接口来完成,但这有两个问题,一是对象设计的时候一般都是纵向思维,如果这个时候需要就需要考虑这些不同类的对象的这些共性,不仅会增加设计的难度和复杂性,还会造成类的接口过多而难以维护,二是需要对现有的对象动态增加这种行为或者责任的时候非常困难。现在很多程序的都是以中间语言存在,执行的时候是解释执行或者即时编译执行,这也为增加这种切面行为或者责任提供了比较好的切入口。面向方面跟Api hook很类似。面向方面编程的具体一些原理和做法,可以参考我前面的博文。

55月/09

Java编程规则

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(1) 类名首字母应该大写。字段、方法以及对象(句柄)的首字母应小写。对于所有标识符,其中包含的所有单词都应紧靠在一起,而且大写中间单词的首字母。例如:
ThisIsAClassName
thisIsMethodOrFieldName
若在定义中出现了常数初始化字符,则大写static final基本类型标识符中的所有字母。这样便可标志出它们属于编译期的常数。
Java包(Package)属于一种特殊情况:它们全都是小写字母,即便中间的单词亦是如此。对于域名扩展名称,如com,org,net或者edu等,全部都应小写(这也是Java 1.1和Java 1.2的区别之一)。

(2) 为了常规用途而创建一个类时,请采取“经典形式”,并包含对下述元素的定义:

equals()
hashCode()
toString()
clone()(implement Cloneable)
implement Serializable

(3) 对于自己创建的每一个类,都考虑置入一个main(),其中包含了用于测试那个类的代码。为使用一个项目中的类,我们没必要删除测试代码。若进行了任何形式的改动,可方便地返回测试。这些代码也可作为如何使用类的一个示例使用。

(4) 应将方法设计成简要的、功能性单元,用它描述和实现一个不连续的类接口部分。理想情况下,方法应简明扼要。若长度很大,可考虑通过某种方式将其分割成较短的几个方法。这样做也便于类内代码的重复使用(有些时候,方法必须非常大,但它们仍应只做同样的一件事情)。

(5) 设计一个类时,请设身处地为客户程序员考虑一下(类的使用方法应该是非常明确的)。然后,再设身处地为管理代码的人考虑一下(预计有可能进行哪些形式的修改,想想用什么方法可把它们变得更简单)。
(6) 使类尽可能短小精悍,而且只解决一个特定的问题。下面是对类设计的一些建议:
■一个复杂的开关语句:考虑采用“多形”机制
■数量众多的方法涉及到类型差别极大的操作:考虑用几个类来分别实现
■许多成员变量在特征上有很大的差别:考虑使用几个类

(7) 让一切东西都尽可能地“私有”——private。可使库的某一部分“公共化”(一个方法、类或者一个字段等等),就永远不能把它拿出。若强行拿出,就可能破坏其他人现有的代码,使他们不得不重新编写和设计。若只公布自己必须公布的,就可放心大胆地改变其他任何东西。在多线程环境中,隐私是特别重要的一个因素——只有private字段才能在非同步使用的情况下受到保护。

(8) 谨惕“巨大对象综合症”。对一些习惯于顺序编程思维、且初涉OOP领域的新手,往往喜欢先写一个顺序执行的程序,再把它嵌入一个或两个巨大的对象里。根据编程原理,对象表达的应该是应用程序的概念,而非应用程序本身。

(9) 若不得已进行一些不太雅观的编程,至少应该把那些代码置于一个类的内部。

(10) 任何时候只要发现类与类之间结合得非常紧密,就需要考虑是否采用内部类,从而改善编码及维护工作。

(11) 尽可能细致地加上注释,并用javadoc注释文档语法生成自己的程序文档。

(12) 避免使用“魔术数字”,这些数字很难与代码很好地配合。如以后需要修改它,无疑会成为一场噩梦,因为根本不知道“100”到底是指“数组大小”还是“其他全然不同的东西”。所以,我们应创建一个常数,并为其使用具有说服力的描述性名称,并在整个程序中都采用常数标识符。这样可使程序更易理解以及更易维护。

(13) 涉及构建器和异常的时候,通常希望重新丢弃在构建器中捕获的任何异常——如果它造成了那个对象的创建失败。这样一来,调用者就不会以为那个对象已正确地创建,从而盲目地继续。

(14) 当客户程序员用完对象以后,若你的类要求进行任何清除工作,可考虑将清除代码置于一个良好定义的方法里,采用类似于cleanup()这样的名字,明确表明自己的用途。除此以外,可在类内放置一个boolean(布尔)标记,指出对象是否已被清除。在类的finalize()方法里,请确定对象已被清除,并已丢弃了从RuntimeException继承的一个类(如果还没有的话),从而指出一个编程错误。在采取象这样的方案之前,请确定finalize()能够在自己的系统中工作(可能需要调用System.runFinalizersOnExit(true),从而确保这一行为)。

(15) 在一个特定的作用域内,若一个对象必须清除(非由垃圾收集机制处理),请采用下述方法:初始化对象;若成功,则立即进入一个含有finally从句的try块,开始清除工作。

(16) 若在初始化过程中需要覆盖(取消)finalize(),请记住调用super.finalize()(若Object属于我们的直接超类,则无此必要)。在对finalize()进行覆盖的过程中,对super.finalize()的调用应属于最后一个行动,而不应是第一个行动,这样可确保在需要基础类组件的时候它们依然有效。

(17) 创建大小固定的对象集合时,请将它们传输至一个数组(若准备从一个方法里返回这个集合,更应如此操作)。这样一来,我们就可享受到数组在编译期进行类型检查的好处。此外,为使用它们,数组的接收者也许并不需要将对象“造型”到数组里。

(18) 尽量使用interfaces,不要使用abstract类。若已知某样东西准备成为一个基础类,那么第一个选择应是将其变成一个interface(接口)。只有在不得不使用方法定义或者成员变量的时候,才需要将其变成一个abstract(抽象)类。接口主要描述了客户希望做什么事情,而一个类则致力于(或允许)具体的实施细节。

(19) 在构建器内部,只进行那些将对象设为正确状态所需的工作。尽可能地避免调用其他方法,因为那些方法可能被其他人覆盖或取消,从而在构建过程中产生不可预知的结果。

(20) 对象不应只是简单地容纳一些数据;它们的行为也应得到良好的定义。

(21) 在现成类的基础上创建新类时,请首先选择“新建”或“创作”。只有自己的设计要求必须继承时,才应考虑这方面的问题。若在本来允许新建的场合使用了继承,则整个设计会变得没有必要地复杂。

(22) 用继承及方法覆盖来表示行为间的差异,而用字段表示状态间的区别。一个非常极端的例子是通过对不同类的继承来表示颜色,这是绝对应该避免的:应直接使用一个“颜色”字段。

(23) 为避免编程时遇到麻烦,请保证在自己类路径指到的任何地方,每个名字都仅对应一个类。否则,编译器可能先找到同名的另一个类,并报告出错消息。若怀疑自己碰到了类路径问题,请试试在类路径的每一个起点,搜索一下同名的.class文件。

(24) 在Java 1.1 AWT中使用事件“适配器”时,特别容易碰到一个陷阱。若覆盖了某个适配器方法,同时拼写方法没有特别讲究,最后的结果就是新添加一个方法,而不是覆盖现成方法。然而,由于这样做是完全合法的,所以不会从编译器或运行期系统获得任何出错提示——只不过代码的工作就变得不正常了。

(25) 用合理的设计方案消除“伪功能”。也就是说,假若只需要创建类的一个对象,就不要提前限制自己使用应用程序,并加上一条“只生成其中一个”注释。请考虑将其封装成一个“独生子”的形式。若在主程序里有大量散乱的代码,用于创建自己的对象,请考虑采纳一种创造性的方案,将些代码封装起来。

(26) 警惕“分析瘫痪”。请记住,无论如何都要提前了解整个项目的状况,再去考察其中的细节。由于把握了全局,可快速认识自己未知的一些因素,防止在考察细节的时候陷入“死逻辑”中。

(27) 警惕“过早优化”。首先让它运行起来,再考虑变得更快——但只有在自己必须这样做、而且经证实在某部分代码中的确存在一个性能瓶颈的时候,才应进行优化。除非用专门的工具分析瓶颈,否则很有可能是在浪费自己的时间。性能提升的隐含代价是自己的代码变得难于理解,而且难于维护。

(28) 请记住,阅读代码的时间比写代码的时间多得多。思路清晰的设计可获得易于理解的程序,但注释、细致的解释以及一些示例往往具有不可估量的价值。无论对你自己,还是对后来的人,它们都是相当重要的。如对此仍有怀疑,那么请试想自己试图从联机Java文档里找出有用信息时碰到的挫折,这样或许能将你说服。

(29) 如认为自己已进行了良好的分析、设计或者实施,那么请稍微更换一下思维角度。试试邀请一些外来人士——并不一定是专家,但可以是来自本公司其他部门的人。请他们用完全新鲜的眼光考察你的工作,看看是否能找出你一度熟视无睹的问题。采取这种方式,往往能在最适合修改的阶段找出一些关键性的问题,避免产品发行后再解决问题而造成的金钱及精力方面的损失。

(30) 良好的设计能带来最大的回报。简言之,对于一个特定的问题,通常会花较长的时间才能找到一种最恰当的解决方案。但一旦找到了正确的方法,以后的工作就轻松多了,再也不用经历数小时、数天或者数月的痛苦挣扎。我们的努力工作会带来最大的回报(甚至无可估量)。而且由于自己倾注了大量心血,最终获得一个出色的设计方案,成功的快感也是令人心动的。坚持抵制草草完工的诱惑——那样做往往得不偿失。

(31) 可在Web上找到大量的编程参考资源,甚至包括大量新闻组、讨论组、邮寄列表等。