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面向对象的设计过程

前言

我一直认为分享的目的不是炫技。

  • 一是,自我学习的总结。
  • 二是,降低他人的学习成本。
  • 三是,别人对自己学习结果的审核。

同时,本次分享有下面四个要素:

观点 本次分享的观点是一个软件工程中的思维方法,不限于编程语言
探讨 我可能理解错的,或者大家没理解的,欢迎大家积极评论,尽可能多互动,目的增加理解
理解 真的希望大家能理解
运用 最重要的,如果你觉着有帮助,一定要去在实际业务中实战

背景

工作中,几乎大家经常抱怨别人写的代码:

  • 没法改
  • 耦合高
  • 无法扩展

今天就来探讨如何克服上面的问题~

场景

首先问个问题:

平常工作中来了一个业务需求,我们是如何开始写代码的?

我推测大多数人可能:

  • 1、梳理业务
  • 2、设计数据库、接口、缓存
  • 3、评审
  • 4、于是就开始了 怎么怎么样...如果怎么怎么样...怎么怎么样...愉快的码代码的过程

此处有人觉着有啥问题么?

备注:说出来问题的,本次分享就可以略过了~
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一个简单的业务场景

比如产品提了个需求:
描述“我一个同事”一天的生活,简单来看看他一天干些啥:

1.0 饿了吃饭
1.1 到点吃饭

2.0 渴了喝水
2.1 到点喝水

3.0 困了睡觉
3.1 到点睡觉
3.2 有可能一个人睡觉,也有可能... 是吧?复杂
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刚开始,一个业务逻辑从头写到尾

一个业务逻辑(拆成多个函数)从头写到尾:

一个业务逻辑(引入类)从头写到尾:

一个业务逻辑(拆成多个类方法)从头写到尾,也许、可能、貌似、猜测大多数人停留到了这个阶段。 问题:某一天多了社交的能力,咋办?

一个业务逻辑(拆成多类)从头写到尾:

一个业务逻辑(拆成类、抽象类、接口)从头写到尾:

思考🤔:上面的代码就没啥问题了吗?

上面就是面向对象设计的代码结果。

所以,如何设计出完全面向对象的代码?

代码建模

什么是代码建模?

把业务抽象成事物(类class、抽象类abstact class)和行为(接口interface)的过程。

实栗🌰分析

又来看一个实际的业务场景:

最近“我一个同事”开始创业了,刚创立了一家电商公司,B2C,自营书籍《3分钟学会交际》。最近开始写提交订单的代码。

⚠️注意场景 1.刚创业 2.简单的单体应用 3.此处不探讨架构
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一般来说,我们根据业务需求一顿分析,开始定义接口API、设计数据库、缓存、技术评审等就开始码代码了。

接口参数:
uid
address_id
coupon_id
.etc

业务逻辑:
参数校验->
地址校验->
其他校验->
写订单表->
写订单商品信息表->
写日志->
扣减商品库存->
清理购物车->
扣减各种促销优惠活动的库存->
使用优惠券->
其他营销逻辑等等->
发送消息->
等等...
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就开始写代码了怎么怎么样...如果怎么怎么样...怎么怎么样...一蹴而就、思路清晰、逻辑清楚、很快搞定完代码,很优秀是不是,值得鼓励。

但是,上面的结果就是大概所有人都见过的连续上千行的代码等等。上面的流程没啥问题啊,那正确的做法是什么了?就是接着要说的代码建模

我们根据上面的场景,开始建模。

业务分析少不了

同样,首先,我们看看提交订单这个业务场景要做的事情:

换个角度看业务其实很简单:根据用户相关信息生成一个订单。

  1. 梳理得到业务逻辑
参数校验->
地址校验->
其他校验->
写订单表->
写订单商品信息表->
写日志->
扣减商品库存->
清理购物车->
扣减各种促销优惠活动的库存->
使用优惠券->
其他营销逻辑等等->
发送消息->
等等...
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  1. 梳理业务逻辑依赖信息
用户信息
商品信息
地址信息
优惠券信息
等等...
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再次回归概念

什么是代码建模?把业务抽象成事物(类class、抽象类abstact class)和行为(接口interface)的过程。

获取事物

比如我们把订单生成的过程可以想象成机器人,一个生成订单的订单生成机器人,或者订单生成机器啥的,这样我们就得到了代码建模过程中的一个事物。

从而我们就可以把这个事物转化成一个类(或结构体),或者抽象类。

获取行为

这些操作就是上面机器人要做的事情。

事物有了:订单生成机器人 行为呢?毫无疑问就是上面各种业务逻辑。把具体的行为抽象成一个订单创建行为接口:

得到UML

设计代码

  1. 定义一个类

  1. 定义一个订单创建行为的接口

  1. 定义具体的不同订单创建行为类
参数校验->
地址校验->
其他校验->
写订单表->
写订单商品信息表->
写日志->
扣减商品库存->
清理购物车->
扣减各种促销优惠活动的库存->
使用优惠券->
其他营销逻辑等等->
发送消息->
等等...
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  1. 创建订单

这里的代码该怎么写,这样?

还可以继续优化吗?

使用闭包。

PHP版完整代码

Go版完整代码

上面的代码有什么好处?

假如“我一个同事”又要新开发一个新的应用,新的应用创建订单的时候又有新的逻辑,比如没有优惠逻辑、新增了增加用户积分的逻辑等等,复用上面的代码,是不是就很简单了。

所以现在,什么是面向对象?

概念

面向对象的设计原则

  • 对接口编程而不是对实现编程
  • 优先使用对象组合而不是继承
  • 抽象用于不同的事物,而接口用于事物的行为

针对上面的概念,我们再回头开我们上面的代码

对接口编程而不是对实现编程

结果:RobotOrderCreate依赖了BehaviorOrderCreateInterface抽象接口
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优先使用对象组合而不是继承

结果:完全没有使用继承,多个行为不同场景组合使用
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抽象用于不同的事物,而接口用于事物的行为

结果:
1. 抽象了一个创建订单的机器人 RobotOrderCreate
2. 机器人又有不同的创建行为
3. 机器人的创建行为最终依赖于BehaviorOrderCreateInterface接口
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是不是完美契合,所以这就是“面向对象的设计过程”。

结论

代码建模过程就是“面向对象的设计过程”的具体实现方式.

预习

设计模式

最后,设计模式又是什么?

同样,我们下结合上面的场景和概念预习下设计模式。

设计模式的设计原则

开闭原则(Open Close Principle):对扩展开放,对修改封闭

看看上面的最终的代码是不是完美契合。

依赖倒转原则:对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体

结果:创建订单的逻辑从依赖具体的业务转变为依赖于抽象接口BehaviorOrderCreateInterface
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接口隔离原则:使用多个接口,而不是对一个接口编程,去依赖降低耦合

结果:上面的场景,我们只简单定义了订单创建的接BehaviorOrderCreateInterface。由于订单创建过程可能出现异常回滚,我们就需要再定义一个订单创建回滚的接口
BehaviorOrderCreateRollBackInterface.
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迪米特法则,又称最少知道原则:减少内部依赖,尽可能的独立

结果:还是上面那段代码,我们把RobotOrderCreate机器人依赖的行为通过外部注入的方式使用。
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合成复用原则:多个独立的实体合成聚合,而不是使用继承

结果:RobotOrderCreate依赖了多个实际的订单创建行为类。
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里氏代换:超类(父类)出现的地方,派生类(子类)都可以出现

结果:不好意思,我们完全没用继承。(备注:继承容易造成父类膨胀。)
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下回预告

上面预习了设计模式的概念,下次我们进行《设计模式业务实战》。

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