軟件開發(fā)從來不是一次寫完就結(jié)束的事情。需求會變，技術(shù)會升級，團(tuán)隊會流動。一套代碼能跑多久、改起來順不順手、新同事接手快不快，這些往往比“第一次寫出來”更重要。高質(zhì)量軟件設(shè)計與設(shè)計模式，談一談從原則到實踐的幾條路徑，設(shè)計模式不是銀彈，但理解背后的原則，能幫我們少走一些彎路。

一、什么算“高質(zhì)量”的軟件

很多人把“能運行”等同于“好”。其實軟件質(zhì)量分內(nèi)外兩層：外部質(zhì)量是用戶看到的功能正確、響應(yīng)快、不崩潰；內(nèi)部質(zhì)量是代碼可讀、可維護(hù)、容易改。外部質(zhì)量靠測試驗證，內(nèi)部質(zhì)量靠設(shè)計保障。

判斷內(nèi)部質(zhì)量有幾個簡單標(biāo)準(zhǔn)：新同事看代碼能不能快速理解？改一個功能會不會牽連一堆地方？加新需求時是“加新代碼”還是“改老代碼”？如果答案不樂觀，說明設(shè)計需要調(diào)整。

二、幾個基礎(chǔ)的設(shè)計原則

依賴反轉(zhuǎn)：高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊，兩者都應(yīng)該依賴抽象。比如業(yè)務(wù)邏輯層不應(yīng)該直接依賴具體的數(shù)據(jù)庫訪問類，而是依賴一個數(shù)據(jù)訪問接口。這樣換數(shù)據(jù)庫時，業(yè)務(wù)代碼不用改。

開放-封閉：對擴(kuò)展開放，對修改封閉。需求來了，盡量加新類新方法，而不是改老代碼。這就要求設(shè)計時預(yù)留擴(kuò)展點，比如用接口、抽象類把可變部分隔離開。

里氏替換：子類應(yīng)該能替換父類，程序行為不變。如果正方形繼承自矩形，而矩形的寬高可以分別修改，正方形就做不到，這種繼承關(guān)系就有問題。

單一職責(zé)：一個類只做一件事?？搭惷湍懿鲁鏊墓δ?，如果描述不清或者有“和”字，很可能職責(zé)過多。拆開之后，每個模塊更清晰，改其中一個不影響其他。

不要重復(fù)自己：同樣的邏輯只寫一次。重復(fù)不僅浪費，更是隱患——改一個地方忘了改其他地方，bug就來了。抽取公共方法、用模板方法、繼承、組合，都是消除重復(fù)的手段。

三、設(shè)計模式：常見場景的解法

適配器模式：當(dāng)系統(tǒng)需要對接一個外部接口，而接口的格式、調(diào)用方式與內(nèi)部不一致時，加一層適配器做轉(zhuǎn)換。比如對接第三方支付接口，每家參數(shù)不同，適配器封裝差異，業(yè)務(wù)層只調(diào)用統(tǒng)一方法。

策略模式：一個功能有多種算法，需要動態(tài)選擇。比如工資發(fā)放，正式員工、兼職員工、外包員工的計薪方式不同。策略模式把算法封裝成獨立的類，運行時切換，避免if-else堆砌。

工廠模式：當(dāng)對象的創(chuàng)建過程復(fù)雜、或者需要根據(jù)配置選擇不同實現(xiàn)時，用工廠來創(chuàng)建。簡單工廠、工廠方法、抽象工廠，本質(zhì)都是把“怎么創(chuàng)建”和“誰來使用”分開。

單例模式：一個類只需要一個實例，比如配置管理、線程池。實現(xiàn)時注意線程安全，懶加載還是餓漢，取決于場景。但單例容易隱藏耦合，用多了會讓代碼之間偷偷依賴，反而破壞設(shè)計。

模板方法模式：父類定義算法骨架，子類實現(xiàn)具體步驟。比如數(shù)據(jù)導(dǎo)出，流程是：查數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)格式、寫文件。父類寫好流程，子類實現(xiàn)“怎么查”“轉(zhuǎn)成什么格式”，既復(fù)用代碼又留出變化點。

裝飾者模式：不修改原類，動態(tài)給對象添加功能。比如數(shù)據(jù)源讀寫，業(yè)務(wù)增長后需要加緩存、加日志、加讀寫分離。裝飾者一層層包上去，每個功能獨立，需要哪些組合哪些。

四、重構(gòu)：讓代碼慢慢變好

軟件退化是常態(tài)。需求不斷加，改的人換了一茬又一茬，代碼慢慢就亂了。重構(gòu)不是推翻重來，是小步快跑，每次改一點，始終讓系統(tǒng)處于可運行狀態(tài)。

常用的重構(gòu)手法：抽方法解決大函數(shù)，抽類解決大對象，抽父類提高復(fù)用，用設(shè)計模式降低耦合，建立分層結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵是每一步都要驗證，不能積累到受不了再動手。

五、小步快跑：降低風(fēng)險的方式

很多項目不敢改設(shè)計，是因為擔(dān)心改壞了。小步快跑的思路是：每次只做一小步，每一步都有明確的目標(biāo)和驗證方法，確保當(dāng)前版本比上一版本更好。

比如加一個新需求，先寫測試，再改代碼；或者先重構(gòu)讓代碼易于擴(kuò)展，再寫新功能。兩種做法交替，既能推進(jìn)功能，又能改善結(jié)構(gòu)。這和先設(shè)計后編碼并不矛盾，只是把設(shè)計分成了多次迭代。

六、防止軟件退化的幾個習(xí)慣

一是寫清楚注釋，不僅寫“做了什么”，更要寫“為什么這么做”。二是保持代碼整潔，發(fā)現(xiàn)“壞味道”就順手改一下，不要等到積重難返。三是團(tuán)隊統(tǒng)一編碼規(guī)范，減少理解成本。四是定期進(jìn)行代碼評審，不僅找bug，也看設(shè)計是否合理。

軟件設(shè)計不是一次性的藝術(shù)，而是持續(xù)演進(jìn)的過程。工程師高培認(rèn)為設(shè)計模式是工具箱里的工具，原則是選工具的準(zhǔn)則，重構(gòu)是保持工具箱整潔的方法。三者結(jié)合，才能讓代碼在變化中保持優(yōu)雅。

審核編輯 黃宇