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Sparrow 框架设计哲学

2019-10-02 10:00

sparrow 源自中国俗语 麻雀虽小,但五脏俱全,努力打造一个全新的低耦合,0依赖的高性能java 开发基础框架。 这个框架我从11年开始写,中间重构了n遍,最原始的代码可能都找不到了,之所以坚持写,最初并不是想造新轮子。 主要是从中学习基础原理。 经过近十年的打磨,发现有些设计思想和理念,是值得学习的。比如spring mvc 的设计模式,orm ioc 等等。 虽然很多朋友们都了解,但要真正自己实现起来也并不是那么容易。而这个过程对原来的深入理解是很帮助,所以将这部分开源出来, 供有同样需求的朋友参考。在此过程中也发现了现有框架的一些弊端,比如没有一个跨数据源的orm。所有项目都需要依赖spring 才能跑起来, 使我们的业务依赖很多jar,而大部分的jar包可能是不需要的,代码变得臃肿,维护困难。 为此基于oop的基本思想,构建一层api,最大化的解耦。

sparrow 框架

麻雀虽小,但五脏俱全

简书的slogon 是"创作你的创作",这个很有意思。所以想在简书作一个连载,和各位朋友交流框架的来龙去脉。

为什么要写这个框架?


这个框架我从11年开始写,中间重构了n遍,最原始的代码可能都找不到了,之所以坚持写,不是想新造轮子。 主要是从中学习基础原理。 经过近十年的打磨,有些设计思想和理念,是值得学习的,比如spring mvc 的设计模式,orm ico 等等。 虽然很多朋友们都了解,但要真正自己实现起来也并不是那么容易。而这个过程对原来的深入理解是很帮助,所以将这部分开源出来,供有同样需求的朋友参考,大家一起进步,成长。

软件设计6大原则,这里推荐几本书,martin flower 的重构, 敏捷软件开发 原则,模式和实践。

 

设计原则是软件设计的“魂”。是oop的基础,同样也是设计模式的基础,flower 说重构的目的是设计模式。

框架的设计哲学和概要


软件设计6大原则,这里推荐几本书,martin flower 的重构, 敏捷软件开发 原则,模式和实践。

设计原则是软件设计的“魂”。是oop的基础,同样也是设计模式的基础,flower 说重构的目的是设计模式。

设计原则我总结一个单词solidi 比solid 多一个i

设计原则我总结一个单词solidi 比solid 多一个i

S (single)单一职责


这个原则是最重要,最简单,也是最难理解的原则。

小到一个方法,一个类,一个模块,大到一个jar 包,一个系统,一个生态,一个team都会涉及到这一原则,一个方法,为了保证方法的单一职责,并不是随意拆到最小不能再分为止,这样方法可能很碎,而是按需拆,原则就是能复用即可。要掌握好粒度,这个也是最难的地方。举个例子,架构源于建筑,砖头都是大小均等的,如果是不规则的石头和砖头相比,复用率就相对低很多。代码的复用是软件设计中非常重要的原则。那么代码复用就会带来一个问题,复用多了,必然就会耦合。那么解决耦合和复用的的指导方针就是单一职责。因为拆得尽量细,依赖自然少,复用也自然就多了。这句话需要点悟性。单体应用和分布式应用也涉及到拆的问题,这个话题,以后讨论。

这个原则是最重要,最简单,也是最难理解的原则。

O(open-close)开闭原则


写框架才发现这个原则有多么重要,尤其框架要考虑通用性,不会考虑个性化定制功能,但对于个性化的业务要做到兼容,这就是开闭原则。JDK 的spi 提供扩展点服务,框架中的具体代码,以后会和大家分享。spring 的ioc也实现了类似功能,核心思想就是oop 的多态。

小到一个方法,一个类,一个模块,大到一个jar 包,一个系统,一个生态,一个team都会涉及到这一原则,一个方法,为了保证方法的单一职责,并不是随意拆到最小不能再分为止,这样方法可能很碎,而是按需拆,原则就是能复用即可。要掌握好粒度,这个也是最难的地方。举个例子,架构源于建筑,砖头都是大小均等的,如果是不规则的石头和砖头相比,复用率就相对低很多。代码的复用是软件设计中非常重要的原则。那么代码复用就会带来一个问题,复用多了,必然就会耦合。那么解决耦合和复用的的指导方针就是单一职责。因为拆得尽量细,依赖自然少,复用也自然就多了。这句话需要点悟性。单体应用和分布式应用也涉及到拆的问题,这个话题,以后讨论。

l(Liskov Substitution)里氏替换原则


这个原则的意思就是父类可以由子类替换,继承是oop三大特性中的一个,非常非常的重要,但包括java编程思想中也提到少用继承,多用复合(代理也可以理解为一种复合),其实这句话的核心语义,并不是不允许用继承,而是在强调一件事情,就是继承可能会重写父类的方法,而带来一些安全隐患,即子类可以改变父类的行为,这在软件设计被认为是不安全的,所以尽量避免用继承。包括java枚举,也是因为类型安全,其实用string也可以实现相同类型,但相对来说,不够完全。所以在我们设计方法时。尽量使用强类型,不要用map 和string 这种弱类型。这也是为什么jdk  的string 被设计成final 的其中的原因之一(为什么?)。包括后来阿里的代码规范,重写的方法一定要用override 关键字,也是这方面的考虑。

写框架才发现这个原则有多么重要,尤其框架要考虑通用性,不会考虑个性化定制功能,但对于个性化的业务要做到兼容,这就是开闭原则。JDK 的spi 提供扩展点服务,框架中的具体代码,以后会和大家分享。spring 的ioc也实现了类似功能,核心思想就是oop 的多态。

i(ioc)依赖倒置,控制反转


这个是老生常谈了,这是spring 要解决的根本问题,就是去掉代码中的new,因为new 这样的代码不够灵活,尤其工程很大的时侯想改一个功能,需要到处引用的地方全要改,成本很大,而ioc只需要相应的配置就可以了。

这个原则的意思就是父类可以由子类替换,继承是oop三大特性中的一个,非常非常的重要,但包括java编程思想中也提到少用继承,多用复合(代理也可以理解为一种复合),其实这句话的核心语义,并不是不允许用继承,而是在强调一件事情,就是继承可能会重写父类的方法,而带来一些安全隐患,即子类可以改变父类的行为,这在软件设计被认为是不安全的,所以尽量避免用继承。包括java枚举,也是因为类型安全,其实用string也可以实现相同类型,但相对来说,不够安全。所以在我们设计方法时。尽量使用强类型,不要用map 和string 这种弱类型。这也是为什么jdk 的string 被设计成final 的其中的原因之一。包括后来阿里的代码规范,重写的方法一定要用override 关键字,也是这方面的考虑。

D(Demeter)迪米特法则


又叫作最少知道原则(Least Knowledge Principle 简写LKP),就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话。

所以要确定叶子些是陌生人,哪些是朋友

对于一个对象,其朋友包括以下几类:

(1) 当前对象本身(this);

(2) 以参数形式传入到当前对象方法中的对象;

(3) 当前对象的成员对象;

(4) 如果当前对象的成员对象是一个集合,那么集合中的元素也都是朋友;

(5) 当前对象所创建的对象。

用排除法,我们不难发现,其实说的陌生人就是指在方法内直接new 出来的对象(除pojo外),要尽量避免,如果非要调用,可以使用工厂模式和facade框式。尽量解耦,降低类的使用权限,方法的使用权限,尽量最小化暴露方法和类也是该原则比较好的实践。所以private>protect>default (空)>public 方法,成员变量,和类都适用。

这个是老生常谈了,这是spring 要解决的根本问题,就是去掉代码中的new,因为new 这样的代码不够灵活,尤其工程很大的时侯想改一个功能,需要到处引用的地方全要改,成本很大,而ioc只需要相应的配置就可以了。

i(interface )接口隔离


这也是oop三大特性多态和抽象的实践,将抽象与具体实现隔离。使实现对上层业务透明,即将口的修改对上层业务不影响,该原则在框架中体现最为明显。包括log4j的接口设计和jcp 的标准化都是这一原则的最佳实践,所以sparrow也尽量不强依赖框架本身,只定义一些常用的标准化接口,并提供扩展点对调用方实现。sparrow-facede这个模块即接口定义。有兴趣的同学可以down源码,一起交流学习。

框架的的具体模块github 上有源码,在此就不多做介绍了

希望这一系列文章和源码对大家会有所帮助

下一步会逐步和大家交流框架的的一些模块的设计原理,谢谢

框架刚刚发布开源,还有一些bug 和不足在所难免,希望多提宝贵意见!

又叫作最少知道原则(Least Knowledge Principle 简写LKP),就是说一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话。

github 地址

所以要确定哪些是陌生人,哪些是朋友

https://github.com/sparrowzoo/sparrow

 

对于一个对象,其朋友包括以下几类:

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