如何從普通程序員晉升為架構(gòu)師
原創(chuàng)引言
計算機(jī)科學(xué)是一門應(yīng)用科學(xué),它的知識體系是典型的倒三角結(jié)構(gòu),所用的基礎(chǔ)知識并不多,只是隨著應(yīng)用領(lǐng)域和方向的不同,產(chǎn)生了很多的分支,所以說編程并不是一件很困難的事情,一個高中生經(jīng)過特定的訓(xùn)練就可以做得到。但是,會編程和編好程絕對是兩碼事,同樣的程序員,有的人幾年之后成為了架構(gòu)師,有的人卻還在不停地coding,只不過ctrl-c、ctrl-v用得更加純熟了。在中國,編程人員最終的歸途無外乎兩條:一是轉(zhuǎn)向技術(shù)管理,它的終點是CTO;二是繼續(xù)深入,它的終點是首席架構(gòu)師,成為CEO的人畢竟是少數(shù)。如果你現(xiàn)在還是個普通的程序員,希望繼續(xù)在技術(shù)這條路上前進(jìn)的話,我想你還是應(yīng)該先補(bǔ)充一點軟件工程的思想,學(xué)習(xí)一點有關(guān)設(shè)計模式的知識,只有具備這些能力,你才能從整體和宏觀層面來考慮問題、分析問題和解決問題。本人Coding了很多年,中間走了不少彎路,雖然最終沒什么大成就,但總算有一些心得,很愿意把自己的一些經(jīng)驗?zāi)贸鰜砀蠹曳窒?,這或許對你的發(fā)展有所幫助。
由程序員轉(zhuǎn)為架構(gòu)師,最繞不開的概念就算是面向?qū)ο?OO)了。記得在大學(xué)的時候,我們專業(yè)開了一門課叫《面向?qū)ο蟮木幊獭?。那個時候,我們剛剛學(xué)了一門C語言,開發(fā)環(huán)境用的還是DOS下的Turbo C,半點項目開發(fā)的經(jīng)驗都沒有,純粹的空對空。所以,一學(xué)期下來,我始終處于一種懵懂狀態(tài),既沒領(lǐng)會面向過程和面向?qū)ο蟮降子惺裁磪^(qū)別,也沒搞懂面向?qū)ο竽軒硎裁春锰帯?/P>
面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)
1 蛋炒飯和蓋澆飯
有人這么形容OP和OO的不同:用面向過程的方法寫出來的程序是一份蛋炒飯,而用面向?qū)ο髮懗鰜淼某绦蚴且环萆w澆飯。所謂蓋澆飯,北京叫蓋飯,東北叫燴飯,廣東叫碟頭飯,就是在一碗白米飯上面澆上一份蓋菜,你喜歡什么菜,你就澆上什么菜。我覺得這個比喻還是比較貼切的。
蛋炒飯制作的細(xì)節(jié),我不太清楚,因為我沒當(dāng)過廚師,也不會做飯,但最后的一道工序肯定是把米飯和雞蛋混在一起炒勻。蓋澆飯呢,則是把米飯和蓋菜分別做好,你如果要一份紅燒肉蓋飯呢,就給你澆一份紅燒肉;如果要一份青椒土豆蓋澆飯,就給澆一份青椒土豆絲。
蛋炒飯的好處就是入味均勻,吃起來香。如果恰巧你不愛吃雞蛋,只愛吃青菜的話,那么唯一的辦法就是全部倒掉,重新做一份青菜炒飯了。蓋澆飯就沒這么多麻煩,你只需要把上面的蓋菜撥掉,更換一份蓋菜就可以了。蓋澆飯的缺點是入味不均,可能沒有蛋炒飯那么香。
到底是蛋炒飯好還是蓋澆飯好呢?其實這類問題都很難回答,非要比個上下高低的話,就必須設(shè)定一個場景,否則只能說是各有所長。如果大家都不是美食家,沒那么多講究,那么從飯館角度來講的話,做蓋澆飯顯然比蛋炒飯更有優(yōu)勢,他可以組合出來任意多的組合,而且不會浪費。
軟件工程
蓋澆飯的好處就是“菜”“飯”分離,從而提高了制作蓋澆飯的靈活性。飯不滿意就換飯,菜不滿意換菜。用軟件工程的專業(yè)術(shù)語就是“可維護(hù)性”比較好,“飯”和“菜”的耦合度比較低。蛋炒飯將“蛋”“飯”攪和在一起,想換“蛋”“飯”中任何一種都很困難,耦合度很高,以至于“可維護(hù)性”比較差。軟件工程追求的目標(biāo)之一就是可維護(hù)性,可維護(hù)性主要表現(xiàn)在3個方面:可理解性、可測試性和可修改性。面向?qū)ο蟮闹饕锰幘褪秋@著的改善了軟件的可維護(hù)性。
面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)是不是就是指編碼的兩種方式呢?不是!你拿到了一個用戶需求,比如有人要找你編個軟件,你是不是需要經(jīng)過需求分析,然后進(jìn)行總體/詳細(xì)設(shè)計,最后編碼,才能最終寫出軟件,交付給用戶。這個過程是符合人類基本行為方式的:先想做什么,再想如何去做,最后才是做事情。有的同學(xué)說:“我沒按照你說的步驟做啊,我是直接編碼的”。其實,你一定會經(jīng)歷了這三個階段,只不過你潛意識里沒有分得那么清楚。對于拿到需求就編碼的人,可能編著編著,又得倒回去重新琢磨,還是免不了這些過程,
以O(shè)O為例,對應(yīng)于軟件開發(fā)的過程,OO衍生出3個概念:OOA、OOD和OOP。采用面向?qū)ο筮M(jìn)行分析的方式稱為OOA,采用面向?qū)ο筮M(jìn)行設(shè)計的方式稱為OOD,采用面向?qū)ο筮M(jìn)行編碼的方式稱為OOP。面向過程(OP)和面向?qū)ο?OO)本質(zhì)的區(qū)別在于分析方式的不同,最終導(dǎo)致了編碼方式的不同。
面向過程編程(OPP) 和面向?qū)ο缶幊?OOP)的關(guān)系
關(guān)于面向過程的編程(OPP)和面向?qū)ο蟮木幊?OOP),給出這它們的定義的人很多,您可以從任何資料中找到很專業(yè)的解釋,但以我的經(jīng)驗來看,講的相對枯燥一點,不是很直觀。除非您已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)姆e累,否則說起來還是比較費勁。
我是個老程序員出身,雖然現(xiàn)在的日常工作更多傾向了管理,但至今依然保持編碼的習(xí)慣,這句話什么意思呢?我跟大家溝通應(yīng)該沒有問題。無論你是在重復(fù)我走過的路,或者已經(jīng)走在了我的前面,大家都會有那么一段相同的經(jīng)歷,都會在思想層面上有一種理解和默契,所以我還是會盡量按照大多數(shù)人的常規(guī)思維寫下去。
面向過程的編程(OPP)產(chǎn)生在前,面向?qū)ο蟮木幊?OOP)產(chǎn)生在后,所以面向?qū)ο蟮木幊?OOP)一定會繼承前者的一些優(yōu)點,并摒棄前者存在的一些缺點,這是符合人類進(jìn)步的自然規(guī)律。兩者在各自的發(fā)展和演變過程中,也一定會相互借鑒,互相融合,來吸收對方優(yōu)點,從而出現(xiàn)在某些方面的趨同性,這些是必然的結(jié)果。即使兩者有更多的相似點,也不會改變它們本質(zhì)上的不同,因為它們的出發(fā)點就完全是兩種截然不同的思維方式。關(guān)于兩者的關(guān)系,我的觀點是這樣的:面向?qū)ο缶幊?OOP)在局部上一定是面向過程(OP)的,面向過程的編程(OPP)在整體上應(yīng)該借鑒面向?qū)ο?OO)的思想。這一段說的的確很空洞,而且也一定會有引來爭議,不過,我勸您還是在閱讀了后面的內(nèi)容之后,再來評判我觀點的正確與否。
象C++、C#、Java等都是面向?qū)ο蟮恼Z言,c,php(暫且這么說,因為php4以后就支持OO)都是面向過程的語言,那么是不是我用C++寫的程序一定就是面向?qū)ο?,用c寫的程序一定就是面向過程呢?這種觀點顯然是沒有真正吃透兩者的區(qū)別。語言永遠(yuǎn)是一種工具,前輩們每創(chuàng)造出來的一種語言,都是你用來實現(xiàn)想法的利器。我覺得好多人用C#,Java寫出來的代碼,要是仔細(xì)看看,那實際就是用面向?qū)ο?OO)的語言寫的面向過程(OP)的程序。
所以,即使給關(guān)羽一根木棍,給你一桿青龍偃月刀,他照樣可以打得你滿頭是包。你就是扛著個偃月刀,也成不了關(guān)羽,因為你缺乏關(guān)羽最本質(zhì)的東西---絕世武功。同樣的道理,如果你沒有領(lǐng)會OO思想,怎么可能寫得出真正的OO程序呢?面向?qū)ο?OO)和面向過程(OP)絕對是兩種截然不同的思維方式。
那是不是面向過程就不好,也沒有存在的必要了?我從來沒有這樣說過。事實上,面向過程的編程(OPP)已經(jīng)存在了幾十年了,現(xiàn)在依然有很多人在使用。它的優(yōu)點就是邏輯不復(fù)雜的情況下很容易理解,而且運行效率遠(yuǎn)高于面向?qū)ο螅∣O)編寫的程序。所以,系統(tǒng)級的應(yīng)用或準(zhǔn)實時系統(tǒng)中,依然采用面向過程的編程(OPP)。當(dāng)然,很多編程高手以及大師級的人物,他們由于對于系統(tǒng)整體的掌控能力很強(qiáng),也喜歡使用面向過程的編程(OPP),比如像Apache,QMail,PostFix,ICE等等這些比較經(jīng)典的系統(tǒng)都是OPP的產(chǎn)物。
象php這些腳本語言,主要用于web開發(fā),對于一些業(yè)務(wù)邏輯相對簡單的系統(tǒng),也常使用面向過程的編程(OPP),這也是php無法跨入到企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)的原因之一,不過php5目前已經(jīng)能夠很好的支持OO了。
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詳解面向過程的編程(OPP)
在面向?qū)ο蟪霈F(xiàn)之前,我們采用的開發(fā)方法都是面向過程的編程(OPP)。面向過程的編程中最常用的一個分析方法是“功能分解”。我們會把用戶需求先分解成模塊,然后把模塊分解成大的功能,再把大的功能分解成小的功能,整個需求就是按照這樣的方式,最終分解成一個一個的函數(shù)。這種解決問題的方式稱為“自頂向下”,原則是“先整體后局部”,“先大后小”,也有人喜歡使用“自下向上”的分析方式,先解決局部難點,逐步擴(kuò)大開來,最后組合出來整個程序。其實,這兩種方式殊路同歸,最終都能解決問題,但一般情況下采用“自頂向下”的方式還是較為常見,因為這種方式最容易看清問題的本質(zhì)。
我舉個例子來說明面向過程的編程方式:
用戶需求:老板讓我寫個通用計算器。
最終用戶就是老板,我作為程序員,任務(wù)就是寫一個計算器程序。OK,很簡單,以下就是用C語言完成的計算器:
假定程序的文件名為:main.c。
int main(int argc, char *argv[]){
//變量初始化
int nNum1,nNum2;
char cOpr;
int nResult;
nNum1 = nNum2 = 0;
cOpr = 0;
nResult = 0;
//輸入數(shù)據(jù)
printf("Please input the first number:\r\n");
scanf("%d",&nNum1);
printf("Please input the operator:\r\n");
scanf("%s",&cOpr);
printf("Please input the second number:\r\n");
scanf("%d",&nNum2);
//計算結(jié)果
if( cOpr == '+' ){
nResult = nNum1 + nNum2;
}else if( cOpr == '-' ){
nResult = nNum1 - nNum2;
}else{
printf("Unknown operator!");
return -1;
}
//輸出結(jié)果
printf("The result is %d!",nResult);
return 0;
}
拋開細(xì)節(jié)不講,我想大多數(shù)人差不多都會這么實現(xiàn)吧,很清晰,很簡單,充分體現(xiàn)了“簡單就是美”的原則,面向過程的編程就是這樣有條理的按照順序來逐步實現(xiàn)用戶需求。
凡是做過程序的人都知道,用戶需求從來都不會是穩(wěn)定的,最多只能夠做到“相對穩(wěn)定”。用戶可能會隨時提出加個功能,減個功能的要求,也可能會要求改動一下流程,程序員最煩的就是頻繁地變動需求,尤其是程序已經(jīng)寫了大半了,但這種情況是永遠(yuǎn)無法避免的,也不能完全歸罪到客戶或者需求分析師。
以我們上面的代碼為例,用戶可能會提出類似的要求:
首先,你程序中實現(xiàn)了“加法”和“減法”,我還想讓它也能計算“乘法”、“除法”。
其次,你現(xiàn)在的人機(jī)界面太簡單了,我還想要個Windows計算器的界面或者M(jìn)ac計算器的界面。
用戶需求開始多了,我得琢磨琢磨該如何去寫這段代碼了。我今天加了“乘”“除”的運算,明天保不齊又得讓我加個“平方”、“立方”的運算,這要是把所有的運算都窮盡了,怎么也得寫個千八百行代碼吧。還有,用戶要求界面能夠更換,還得寫一大堆界面生成的代碼,又得來個千八百行。以后,這么多代碼堆在一起,怎么去維護(hù),找個變量得半天,看懂了代碼得半天,萬一不小心改錯了,還得調(diào)半天。另外,界面設(shè)計我也不擅長,得找個更專業(yè)的人來做,做完了之后再加進(jìn)來吧。這個過程也就是“軟件危機(jī)”產(chǎn)生的過程。伴隨著軟件廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域,軟件開發(fā)的規(guī)模變得越來越大,復(fù)雜度越來越高,而其用戶的需求越來越不穩(wěn)定。
根據(jù)用戶提出的兩個需求,面向過程的編程該如何去應(yīng)對呢?我想大家都很清楚怎么去改。Very easy,把“計算”和“界面”分開做成兩個獨立的函數(shù),封裝到不同的文件中。
假定程序的文件名為:main.c。
#include "interface.h"
#include "calculate.h"
int main(int argc, char *argv[]){
//變量初始化
int nNum1,nNum2;
char cOpr;
int nResult;
nNum1 = nNum2 = 0;
cOpr = 0;
nResult = 0;
//輸入數(shù)據(jù)
if( getParameters(&nNum1,&nNum2,&cOpr) == -1 )
return -1;
//計算結(jié)果
if( calcMachine(nNum1,nNum2,cOpr,&nResult) == -1 )
return -1;
//輸出結(jié)果
printf("The result is %d!",nResult);
return 0;
}
interface.h:
int getParameters(int *nNum1,int * nNum2,char *cOpr);
interface.c:
int getParameters(int *nNum1,int * nNum2,char *cOpr){
printf("Please input the first number:\r\n");
scanf("%d",nNum1);
printf("Please input the operator:\r\n");
scanf("%s",cOpr);
printf("Please input the second number:\r\n");
scanf("%d",nNum2);
return 0;
}
calculate.h:
int calcMachine(int nNum1,int nNum2,char cOpr, int *nResult);
calculate.c:
int calcMachine(int nNum1,int nNum2,char cOpr,int *nResult){
if( cOpr == '+' ){
*nResult = nNum1 + nNum2;
}else if( cOpr == '-' ){
*nResult = nNum1 - nNum2;
}else{
printf("Unknown operator!");
return -1;
};
return 0;
}
面向過程的編程(OPP)就是將用戶需求進(jìn)行“功能分解”。把用戶需求先分解成模塊(.h,.c),再把模塊(.h,.c)分解成大的功能(function),然后把大的功能(function)分解成小的功能(function),如此類推。
功能分解是一項很有技術(shù)含量的工作,它不僅需要分解者具有豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗,而且需要科學(xué)的理論作為指導(dǎo)。如何分解,分解原則是什么,模塊粒度多大合適?這些都是架構(gòu)師的要考慮的問題,也是我們后面要著重講的內(nèi)容。
面向過程的編程(OPP)優(yōu)點是程序順序執(zhí)行,流程清晰明了。它的缺點是主控程序承擔(dān)了太多的任務(wù),各個模塊都需要主控程序進(jìn)行控制和調(diào)度,主控和模塊之間的承擔(dān)的任務(wù)不均衡。
有的人把面向過程定義為:算法 + 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),我覺得也很準(zhǔn)確。面向過程的編程中算法是核心,數(shù)據(jù)處于從屬地位,數(shù)據(jù)隨算法而流動。所以采用面向過程的方式進(jìn)行編程,一般在動手之前,都要編寫一份流程圖或是數(shù)據(jù)流圖。
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3 架構(gòu)師的職責(zé)
近來看到CSDN上有個CTO俱樂部,里面聊得是不亦樂乎。我懷著無比崇敬的態(tài)度,拜讀了一下牛人們的發(fā)言。里面有個哥們發(fā)起一個話題:“CTO, 你多久沒有寫程序了?”。有人回答:“不寫代碼的CTO,屬于......這公司問題大了!”??吹竭@里,我就趕緊撤了,怕忍不住反駁幾句,反而遭到牛人們的群毆。試想,一個上點規(guī)模的IT公司,還得靠CTO來寫程序的話,那是不是才叫問題大了呢。當(dāng)然,我沒有做過CTO,所以我有我的不同看法,而且還愿意表達(dá)出來,無知者無畏。我情愿相信:我所理解的CTO跟這位CTO所理解的是兩回事。所以我想,如果有人能把CTO的職責(zé)給標(biāo)準(zhǔn)化了,也許就不會有這么多的爭論了。
同樣的道理,關(guān)于架構(gòu)師的定義,大家也有著不同的理解。什么是架構(gòu)師?架構(gòu)師有哪些職責(zé)?我覺得有必要提前明確一下,要不然大家溝通起來也會產(chǎn)生類似問題,子說子理,卯說卯理,但是壓根說得不是一碼子事。
1 什么是架構(gòu)師
曾經(jīng)有這么個段子:
甲:我已經(jīng)應(yīng)聘到一家中型軟件公司了,今天上班的時候,全公司的人都來歡迎我。
乙:羨慕ing,都什么人來了?
甲:CEO、COO、CTO、All of 程序員,還有會計、司機(jī)都來了。
乙:哇,他們太重視你了,人才啊,這么多人迎接你!
甲:沒有啊,就一個人!
乙:靠,#%¥$%...
很多的創(chuàng)業(yè)公司,一人身兼數(shù)職的情形還是很常見的。至少,我是經(jīng)歷過的,一個人包辦了所有的開發(fā)過程,連測試我都做了,絕對的一條龍,但是經(jīng)常踩鋼絲、騎獨輪車總會有失足的時候,結(jié)果有一次,從我手里發(fā)出去的光盤母盤,含有病毒僵尸,以至于被迫收回已經(jīng)推上市場的2萬張光盤,從那之后,我的心臟就開始變得無比堅強(qiáng),現(xiàn)在就是整個后臺服務(wù)都癱瘓了,我也只是微微一笑。其實,一個人身兼架構(gòu)師和程序員,甚至多種角色,沒什么不妥,后面還會講這個話題,這種現(xiàn)象不是中國特色,跟國外是完全接軌的。我曾經(jīng)跟米國的一個工程師在msn中聊過類似的話題,發(fā)現(xiàn)他們的路子跟咱們沒什么不同,在IT這個行業(yè),我們跟世界的差距只有1天,他們剛弄出來的新東西,我們這里第2天保準(zhǔn)見得到。
架構(gòu)師這個稱呼不是拍腦袋想出來的,是有國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 42010)可查的。架構(gòu)師是軟件開發(fā)活動中的眾多角色之一,它可能是一個人、一個小組,也可能是一個團(tuán)隊。微軟對架構(gòu)師有一個分類參考,我們參考一下,他們把架構(gòu)師分為4種:企業(yè)架構(gòu)師EA(Enterprise Architect)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)架構(gòu)師IA(Infrastructure Architect)、特定技術(shù)架構(gòu)TSA(Technology-Specific Architect)和解決方案架構(gòu)師SA (Solution Architect)。微軟的這個分類是按照架構(gòu)師專注的領(lǐng)域不同而劃分的。
EA的職責(zé)是決定整個公司的技術(shù)路線和技術(shù)發(fā)展方向。蓋茨給自己的Title就是首席軟件架構(gòu)師,網(wǎng)易丁磊也喜歡這么稱呼自己,實際上就是EA角色;IA的工作就是提煉和優(yōu)化技術(shù)方面積累和沉淀形成的基礎(chǔ)性的、公共的、可復(fù)用的框架和組件,這些都是一個技術(shù)型公司傳承下來的最寶貴的財富之一;特定技術(shù)架構(gòu)師TSA,他們主要從事類似安全架構(gòu)、存儲架構(gòu)等專項技術(shù)的規(guī)劃和設(shè)計工作;SA的工作則專于解決方案的規(guī)劃和設(shè)計,“解決方案”這個詞在中國已經(jīng)到了嚴(yán)重泛濫的程度,大忽悠們最喜歡把它掛在嘴邊。所謂解決方案,就是把產(chǎn)品、技術(shù)或理論,不斷地進(jìn)行組合,來創(chuàng)造出滿足用戶需求的選擇。售前工程師一般都是帶著它到客戶那里去發(fā)揮的。
大公司會把各種類型的架構(gòu)師分得很清楚,小公司一般就不那么講究了,架構(gòu)師多數(shù)是是IA+TSA+SA,一人包打天下,所以說大公司出專才,小公司出全才。
實際工作中,我們也經(jīng)常會見到另一種比較簡單的分類方式,把架構(gòu)師分為軟件架構(gòu)師和系統(tǒng)架構(gòu)師。軟件架構(gòu)師基本上是TSA+IA,這也是程序員最容易突破,最可能走上的一條道路,比如JAVA架構(gòu)師、DotNet架構(gòu)師、LAPM架構(gòu)師等等,我后面所講的內(nèi)容都是與軟件架構(gòu)師的相關(guān)的話題。系統(tǒng)架構(gòu)師實際上是SA+TSA,更著力于綜合運用已有的產(chǎn)品和技術(shù),來實現(xiàn)客戶期望的需求。系統(tǒng)架構(gòu)師要求通曉軟、硬件兩方面的知識,所以它的知識體系相對龐雜。關(guān)于系統(tǒng)架構(gòu)師的話題,我們可以稍后再作討論。
2 架構(gòu)師的職責(zé)
架構(gòu)師需要參與項目開發(fā)的全部過程,包括需求分析、架構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)、集成、測試和部署各個階段,負(fù)責(zé)在整個項目中對技術(shù)活動和技術(shù)說明進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。
架構(gòu)師主要職責(zé)有4條:
1、確認(rèn)需求
在項目開發(fā)過程中,架構(gòu)師是在需求規(guī)格說明書完成后介入的,需求規(guī)格說明書必須得到架構(gòu)師的認(rèn)可。架構(gòu)師需要和分析人員反復(fù)交流,以保證自己完整并準(zhǔn)確地理解用戶需求。
2、系統(tǒng)分解
依據(jù)用戶需求,架構(gòu)師將系統(tǒng)整體分解為更小的子系統(tǒng)和組件,從而形成不同的邏輯層或服務(wù)。隨后,架構(gòu)師會確定各層的接口,層與層相互之間的關(guān)系。架構(gòu)師不僅要對整個系統(tǒng)分層,進(jìn)行“縱向”分解,還要對同一邏輯層分塊,進(jìn)行“橫向”分解。
軟件架構(gòu)師的功力基本體現(xiàn)于此,這是一項相對復(fù)雜的工作。
3、技術(shù)選型
架構(gòu)師通過對系統(tǒng)的一系列的分解,最終形成了軟件的整體架構(gòu)。技術(shù)選擇主要取決于軟件架構(gòu)。
Web Server運行在Windows上還是Linux上?數(shù)據(jù)庫采用MSSql、Oracle還是Mysql?需要不需要采用MVC或者Spring等輕量級的框架?前端采用富客戶端還是瘦客戶端方式?類似的工作,都需要在這個階段提出,并進(jìn)行評估。
架構(gòu)師對產(chǎn)品和技術(shù)的選型僅僅限于評估,沒有決定權(quán),最終的決定權(quán)歸項目經(jīng)理。架構(gòu)師提出的技術(shù)方案為項目經(jīng)理提供了重要的參考信息,項目經(jīng)理會從項目預(yù)算、人力資源、時間進(jìn)度等實際情況進(jìn)行權(quán)衡,最終進(jìn)行確認(rèn)。
4、制定技術(shù)規(guī)格說明
架構(gòu)師在項目開發(fā)過程中,是技術(shù)權(quán)威。他需要協(xié)調(diào)所有的開發(fā)人員,與開發(fā)人員一直保持溝通,始終保證開發(fā)者依照它的架構(gòu)意圖去實現(xiàn)各項功能。
架構(gòu)師與開發(fā)者溝通的最重要的形式是技術(shù)規(guī)格說明書,它可以是UML視圖、Word文檔,Visio文件等各種表現(xiàn)形式。通過架構(gòu)師提供的技術(shù)規(guī)格說明書,保證開發(fā)者可以從不同角度去觀察、理解各自承擔(dān)的子系統(tǒng)或者模塊。
架構(gòu)師不僅要保持與開發(fā)者的溝通,也需要與項目經(jīng)理、需求分析員,甚至與最終用戶保持溝通。所以,對于架構(gòu)師來講,不僅有技術(shù)方面的要求,還有人際交流方面的要求。
3 架構(gòu)師的誤區(qū)
1、架構(gòu)師就是項目經(jīng)理
架構(gòu)師不是項目經(jīng)理。項目經(jīng)理側(cè)重于預(yù)算控制、時間進(jìn)度控制、人員管理、與外部聯(lián)系和協(xié)調(diào)等等工作,具備管理職能。一般小型項目中,常見項目經(jīng)理兼架構(gòu)師。
2、架構(gòu)師負(fù)責(zé)需求分析
架構(gòu)師不是需求分析員。需求分析人員的工作是收集需求和分析需求,并與最終用戶、產(chǎn)品經(jīng)理保持聯(lián)系。架構(gòu)師只對最終的需求審核和確認(rèn),提出需求不清和不完整的部分,他會跟需求分析員時刻保持聯(lián)系。架構(gòu)師是技術(shù)專家,不是業(yè)務(wù)專家。
3、架構(gòu)師從來不寫代碼
這是一個尚存爭論的問題。目前有兩種觀點:
觀點1:架構(gòu)師不寫代碼,寫代碼純體力活,架構(gòu)師寫代碼大材小用。架構(gòu)師把UML的各種視圖交給開發(fā)人員,如果有不明確的地方,可以與架構(gòu)師隨時溝通。
觀點2:架構(gòu)師本來自于程序員,只是比程序員站的層面更高,比程序員唯一多的是經(jīng)驗和知識,所以架構(gòu)師也免不了寫代碼。
我個人覺得這兩種說法是與架構(gòu)師的出身和所處的環(huán)境有關(guān)。
架構(gòu)師首先是一個技術(shù)角色,所以一定是來自于技術(shù)人員這個群體,比如系統(tǒng)架構(gòu)師,多是來自于運維人員,可能本身代碼寫得并不多,或者說寫不出來很漂亮的代碼。軟件架構(gòu)師多是來自于程序員,有著程序員的血統(tǒng)和情懷,所以在項目開發(fā)過程中,可能會寫一些核心代碼。我們的理想是架構(gòu)師不用寫代碼,但事實上有時候過于理想。架構(gòu)師寫不寫代碼,可能取決于公司的規(guī)模、文化、開發(fā)人員的素質(zhì)等現(xiàn)實情況。另外,架構(gòu)師也不是跟程序員界限分得那么清楚,按照能力也有高中低之分,寫不寫代碼不是區(qū)分兩者的根本標(biāo)準(zhǔn)。
4 架構(gòu)師的基本素質(zhì)
周星馳有個片子《喜劇之王》,劇中的尹天仇整天揣著本《演員的自我修養(yǎng)》,一個好演員不僅需要天賦,也需要一定的理論指導(dǎo),無師自通的人畢竟是少數(shù)。架構(gòu)師的成長過程也是這樣。從普通程序員到高級程序員,再到架構(gòu)師,是一個經(jīng)驗積累和思想升華的過程。經(jīng)驗積累是一個方面,素質(zhì)培養(yǎng)是另一個方面,兩者相輔相成,所以我覺得有必要把架構(gòu)師的所要具備的素質(zhì)羅列一下,作為程序員努力的方向。
溝通能力
為了提高效率,架構(gòu)師必須贏得團(tuán)隊成員、項目經(jīng)理、客戶或用戶認(rèn)同,這就需要架構(gòu)師具有較強(qiáng)的溝通能力。溝通能力是人類最普遍性的素質(zhì)要求,技術(shù)人員好像容易忽略,想成為架構(gòu)師就不能忽略。千萬不要抱著這樣的觀念:懷才跟懷孕似的,時間久了總會被人發(fā)現(xiàn)的。還是天橋上賣大力丸的哥們說得對:光說不練假把式,光練不說傻把式??纯茨阒車念^頭腦腦們,哪一個不是此中高手,我們千萬不要鄙視,認(rèn)為這是阿諛奉承、投機(jī)鉆營,凡事都要看到積極的一面,“溝通”的確是一種能力。我認(rèn)為自己是一個略內(nèi)向的人,因為我是農(nóng)村出來的孩子,普通話都說不好,以前或多或少帶有點自卑感,幻想著是金子總會發(fā)光,所以在職業(yè)生涯中吃了不少虧?,F(xiàn)在,我深深懂得了溝通的重要性,我會很主動地跟同事們,跟老大們不定時地溝通,感覺工作起來順暢多了。
這一條我認(rèn)為最為重要,所以排在首位。我甚至認(rèn)為下面幾條都可以忽略,唯一這一條得牢記,而且要常常提醒自己。
領(lǐng)導(dǎo)能力
架構(gòu)師能夠推動整個團(tuán)隊的技術(shù)進(jìn)展,能在壓力下作出關(guān)鍵性的決策,并將其貫徹到底。架構(gòu)師如何來保證這種執(zhí)行力?這就需要架構(gòu)師具有領(lǐng)導(dǎo)能力。
架構(gòu)師的領(lǐng)導(dǎo)能力的取得跟項目經(jīng)理不太一樣。項目經(jīng)理主要負(fù)責(zé)解決行政管理,這種能力與技術(shù)關(guān)系不大,他有人權(quán)和財權(quán),再扯上一張“領(lǐng)導(dǎo)”的虎皮,采用“胡蘿卜加大棒”的方式,基本上可以保證執(zhí)行力。架構(gòu)師在項目里面可能更多地使用非正式的領(lǐng)導(dǎo)力,也就是我們常說的影響力,里面包括個人魅力、技術(shù)能力、知識傳遞等等。
抽象思維和分析能力
架構(gòu)師必須具備抽象思維和分析的能力,這是你進(jìn)行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)分解的基本素質(zhì)。只有具備這樣的能力,架構(gòu)師才能看清系統(tǒng)的整體,掌控全局,這也是架構(gòu)師大局觀的形成基礎(chǔ)。你如何具備這種能力呢?一是來自于經(jīng)驗,二是來自于學(xué)習(xí)。架構(gòu)師不僅要具備在問題領(lǐng)域上的經(jīng)驗,也需要具備在軟件工程領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)驗。也就是說,架構(gòu)師必須能夠準(zhǔn)確得理解需求,然后用軟件工程的思想,把需求轉(zhuǎn)化和分解成可用計算機(jī)語言實現(xiàn)的程度。經(jīng)驗的積累是需要一個時間過程的,這個過程誰也幫不了你,是需要你去經(jīng)歷的。但是,如果你有意識地去培養(yǎng),不斷吸取前人的經(jīng)驗的話,還是可以縮短這個周期的。這也是我寫作此系列的始動力之一。
技術(shù)深度和廣度
架構(gòu)師最好精通1-2個技術(shù),具備這種技術(shù)能力可以更加深入的理解有關(guān)架構(gòu)的工作原理,也可以拉近和開發(fā)人員的距離,并形成團(tuán)隊中的影響力。
架構(gòu)師的技術(shù)知識廣度也很重要,需要了解盡可能多的技術(shù),所謂見多識廣,只有這樣,才可能綜合各種技術(shù),選擇更加適合項目的解決方案。有的人說,架構(gòu)師技術(shù)廣度的要求高于技術(shù)深度的要求,這是很有道理的。
總而言之,一句話:架構(gòu)師是項目團(tuán)隊中的技術(shù)權(quán)威。
面向過程和面向?qū)ο筮@兩個基本概念,不僅架構(gòu)師需要非常清楚,程序員、設(shè)計師也要非常清楚,這也是系統(tǒng)分析、設(shè)計和編碼最基本的常識。我接觸的程序員,很多人只停留在一種“似是而非”的程度,這是不行的,想要繼續(xù)前進(jìn),就得把基礎(chǔ)夯實,所以我覺得很有必要先回回爐,補(bǔ)補(bǔ)課。
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5 詳解面向?qū)ο蟮木幊?OOP)
1 什么是面向?qū)ο?/EM>
剛接觸編程的時候,多數(shù)人本能的反映可能是面向過程(OP)的,而不是面向?qū)ο?OO)的。這種現(xiàn)象其實是很正常的,改變思維方式是需要一個過程的,我大體歸納了一下其形成的原因:
1、直接原因
你還沒有養(yǎng)成面向?qū)ο蠓治鰡栴}和解決問題的習(xí)慣。建立面向?qū)ο蟮乃季S方式需要一定時間的訓(xùn)練和揣摩才能形成,所以你可以在學(xué)習(xí)或具體項目中刻意地強(qiáng)化這種意識。一般情況下,經(jīng)過一段時間之后,你會覺得這是自然而然的事情,只有心中OO,眼中自然OO了。
2、歷史原因
我們從小接受的培訓(xùn)都是采用面向過程(OP)的方式分析問題和解決問題,尤其是數(shù)學(xué),多數(shù)是強(qiáng)調(diào)按部就班的解決問題,計算機(jī)軟件的發(fā)展一直就與數(shù)學(xué)是很有淵源,所以,順理成章的,把面向過程(OP)的方式帶入到軟件開發(fā)也是很自然的事情。
什么是面向?qū)ο螅蛘哒務(wù)勀銓γ嫦驅(qū)ο蟮睦斫?,這恐怕是軟件開發(fā)人員,尤其是程序員和設(shè)計師應(yīng)聘的時候,面試官常最掛在嘴邊的問題吧。面向?qū)ο髮?yīng)的英文是Object-Oriented,把Object-Oriented翻譯成“面向?qū)ο蟆保乙恢庇X得這個譯法不太確切,因為多數(shù)人第一次看到“面向?qū)ο蟆边@四個字,都很難從字面上理解它到底是什么意思。后來,我又查閱了一些有關(guān)的資料,發(fā)現(xiàn)港澳臺的計算機(jī)書籍中是把它翻譯成了“物件導(dǎo)向”,這個譯法,我感覺不錯,于我心頗有些戚戚焉?!拔锛?dǎo)向”比較準(zhǔn)確地反映了面向?qū)ο笳J(rèn)識和解決問題都是要圍繞對象展開的。
所以,面向?qū)ο蟮乃季S方式認(rèn)為:軟件系統(tǒng)是一組交互的對象的集合。一組相關(guān)的對象組合為一個子系統(tǒng),一組子系統(tǒng)繼續(xù)組合為更復(fù)雜的子系統(tǒng),直至組合成整個系統(tǒng)。
面向?qū)ο蠓绞降某霭l(fā)點是盡可能模擬人類習(xí)慣的思維方式,將“問題域”中涉及的內(nèi)容抽象為“對象”,使軟件開發(fā)的方法與過程盡可能接近人類認(rèn)識世界解決問題的方法與過程。
面向過程就是分析出解決問題所需要的步驟,然后用函數(shù)把這些步驟一步一步實現(xiàn),使用的時候一個一個依次調(diào)用就可以了。面向?qū)ο笫前褬?gòu)成問題事務(wù)分解成各個對象,建立對象的目的不是為了完成一個步驟,而是為了描敘某個事物在整個解決問題的步驟中的行為。
面向過程認(rèn)識和解決問題的思維,可以稱為“流程論”,重點放在處理過程的步驟,流程是整個系統(tǒng)的核心。
面向?qū)ο笳J(rèn)識和解決問題的思維,可以稱為“組裝論”,重心放在對象的抽象和提取上,然后將對象組裝為整體。
所以O(shè)O和OP從思維方式來講,出發(fā)點還是完全不同的。
2 OP PK OO
咱們用象棋對戰(zhàn)的例子,來比較OP和OO的不同:
紅方:功夫熊貓 黑方:悍嬌虎 裁判:龜仙人
采用面向過程(OPP)的設(shè)計思路,首先分拆整個對戰(zhàn)過程,分析雙方對戰(zhàn)的步驟,得到如下流程:
把上面每個步驟分別用函數(shù)進(jìn)行實現(xiàn),問題就解決了。
我們再來看看面向?qū)ο笫侨绾蝸斫鉀Q問題,整個象棋游戲可以抽象出3種對象:
1、棋手,負(fù)責(zé)行棋,這兩者行為一致。
2、棋盤,負(fù)責(zé)繪制棋盤畫面。
3、裁判,負(fù)責(zé)判定諸如吃子、犯規(guī)和輸贏。
三者之間的關(guān)系如下:
第一類對象棋手負(fù)責(zé)行棋,并告知第二類對象棋盤中棋子布局的變化,棋盤接收到了棋子布局的變化后,負(fù)責(zé)在繪制屏幕,同時利用第三類對象裁判來對棋局進(jìn)行判定。
從以上兩種的實現(xiàn)方式可以看出幾點:
1、可維護(hù)性
面向?qū)ο笫且詳?shù)據(jù)和功能來劃分問題,而不是依據(jù)流程和步驟。同樣是繪制棋盤的行為,在面向過程的設(shè)計中分散在了很多的步驟中,很可能出現(xiàn)在不同的繪制版本中,只是不是很像一份“蛋炒飯”中的雞蛋?在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計中,繪圖只可能在棋盤對象中出現(xiàn),從而保證了繪圖的統(tǒng)一,這就是把雞蛋從“蛋炒飯”中分離出來的效果。
2、可擴(kuò)展性
假如我要加入悔棋的功能,如果要改動面向過程的設(shè)計,那么從行棋到顯示再到判定這一連串的步驟都要改動,甚至步驟之間的循序都要進(jìn)行大規(guī)模調(diào)整。如果是面向?qū)ο蟮脑?,只用改動棋盤對象就行了,棋盤對象保存了雙方的棋譜,簡單回溯,減一就可以了,而顯示和判定不涉及,同時整體對各個對象功能的調(diào)用順序都沒有變化,改動只限定在了局部。
3 OO的深層思考
OO認(rèn)為:軟件系統(tǒng)是一組交互的對象的集合。
因為人類對現(xiàn)實世界是非常熟悉的,所以O(shè)O就是通過抽象的方式,把問題域映射到現(xiàn)實世界,盡量模擬現(xiàn)實世界的萬事萬物。通過這種方式,就可以運用現(xiàn)實世界中解決問題的方法與過程,來解決軟件領(lǐng)域內(nèi)的問題。
有人說:OO眼里一切皆對象,這句話還是很有道理的。
OO到底給軟件開發(fā)帶來了什么樣的好處?OO的抽象的尺度是如何把握的呢?這都是問題。
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