十年阿里java架构师的六大设计原则和项目经验

栏目: Java · 发布时间: 6年前

内容简介：十年阿里java架构师的六大设计原则和项目经验

先看一幅图吧：

十年阿里 <a href='https://www.codercto.com/topics/22013.html'>java</a> 架构师的六大设计原则和项目经验

这幅图清晰地表达了六大设计原则，但仅限于它们叫什么名字而已，它们具体是什么意思呢？下面我将从原文、译文、理解、应用，这四个方面分别进行阐述。

1.单一职责原则（Single Responsibility Principle - SRP）

原文：There should never be more than one reason for a class to change.
译文：永远不应该有多于一个原因来改变某个类。
理解：对于一个类而言，应该仅有一个引起它变化的原因。说白了就是，不同的类具备不同的职责，各施其责。这就好比一个团队，大家分工协作，互不影响，各做各的事情。
应用：当我们做系统设计时，如果发现有一个类拥有了两种的职责，那就问自己一个问题：可以将这个类分成两个类吗？如果真的有必要，那就分吧。千万不要让一个类干的事情太多！

2.开放封闭原则（Open Closed Principle - OCP）

原文：Software entities like classes, modules and functions should be open for extension but closed for modifications.
译文：软件实体，如：类、模块与函数，对于扩展应该是开放的，但对于修改应该是封闭的。
理解：简言之，对扩展开放，对修改封闭。换句话说，可以去扩展类，但不要去修改类。
应用：当需求有改动，要修改代码了，此时您要做的是，尽量用继承或组合的方式来扩展类的功能，而不是直接修改类的代码。当然，如果能够确保对整体架构不会产生任何影响，那么也没必要搞得那么复杂了，直接改这个类吧。

3.里氏替换原则（Liskov Substitution Principle - LSP）

原文：Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it.
译文：使用基类的指针或引用的函数，必须是在不知情的情况下，能够使用派生类的对象。
理解：父类能够替换子类，但子类不一定能替换父类。也就是说，在代码中可以将父类全部替换为子类，程序不会报错，也不会在运行时出现任何异常，但反过来却不一定成立。
应用：在继承类时，务必重写（Override）父类中所有的方法，尤其需要注意父类的 protected 方法（它们往往是让您重写的），子类尽量不要暴露自己的 public 方法供外界调用。

该原则由麻省理工学院的 Barbara Liskov女士提出，她是美国第一位获取计算机博士学位的女性，曾经也获得过计算机图灵奖。

4.最少知识原则（Least Knowledge Principle - LKP）

原文：Only talk to you immediate friends.
译文：只与你最直接的朋友交流。
理解：尽量减少对象之间的交互，从而减小类之间的耦合。简言之，一定要做到：低耦合，高内聚。
应用：在做系统设计时，不要让一个类依赖于太多的其他类，需尽量减小依赖关系，否则，您死都不知道自己怎么死的。

该原则也称为“迪米特法则（Law of Demeter）”，由 Ian Holland 提出。这个人不太愿意和陌生人说话，只和他走得最近的朋友们交流。

5.接口隔离原则（Interface Segregation Principle - ISP）

原文：The dependency of one class to another one should depend on the smallest possible interface.
译文：一个类与另一个类之间的依赖性，应该依赖于尽可能小的接口。
理解：不要对外暴露没有实际意义的接口。也就是说，接口是给别人调用的，那就不要去为难别人了，尽可能保证接口的实用性吧。她好，我也好。
应用：当需要对外暴露接口时，需要再三斟酌，如果真的没有必要对外提供的，就删了吧。一旦您提供了，就意味着，您将来要多做一件事情，何苦要给自己找事做呢。

6.依赖倒置原则（Dependence Inversion Principle - DIP）

原文：High level modules should not depends upon low level modules. Both should depend upon abstractions. Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
译文：高层模块不应该依赖于低层模块，它们应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节，细节应该依赖于抽象。
理解：应该面向接口编程，不应该面向实现类编程。面向实现类编程，相当于就是论事，那是正向依赖（正常人思维）；面向接口编程，相当于通过事物表象来看本质，那是反向依赖，即依赖倒置（程序员思维）。
应用：并不是说，所有的类都要有一个对应的接口，而是说，如果有接口，那就尽量使用接口来编程吧。

将以上六大原则的英文首字母拼在一起就是 SOLID（稳定的），所以也称之为 SOLID 原则。

只有满足了这六大原则，才能设计出稳定的软件架构！但它们毕竟只是原则，只是四人帮给我们的建议，有些时候我们还是要学会灵活应变，千万不要生搬硬套，否则只会把简单问题复杂化，切记！

针对上面的技术我特意整理了一下，有很多技术不是靠几句话能讲清楚，所以干脆找朋友录制了一些视频，很多问题其实答案很简单，但是背后的思考和逻辑不简单，要做到知其然还要知其所以然。如果想学习Java工程化、高性能及分布式、深入浅出。微服务、Spring，MyBatis，Netty源码分析的朋友可以加我的Java进阶群：680130298，群里有阿里大牛直播讲解技术，以及Java大型互联网技术的视频免费分享给大家。

精彩继续

敏捷开发模式的修炼之道

曾经我们开发项目都是采用传统的“瀑布式”流程进行开发，即需求、设计、开发、测试、上线等阶段，其中每个阶段都有明确的交付时间点，且每个阶段都依赖于它的上个阶段，一旦需求有变化，就会影响后续的每个阶段，项目管理存在一定的风险。为了避免这个风险，做到更好地拥抱变化，我们尝试使用了敏捷开发方法，最为典型的是 Scrum。我们参考Scrum 的流程结合自身的特点，总结了一套更容易落地的Scrum，后面我会跟大家讲到一些相关细节。

我理解的敏捷开发实际上是一个轻量级的项目管理规范，因为我们可以将整个大的需求范围拆分成若干迭代周期，我们为这些迭代周期设置明确的里程碑，且评估完成这些功能需要花费的成本，更重要的是，每次迭代完成以后，我们会对本次迭代进行一个回顾，取其精华，去其糟粕，不断完善，持续改进。

敏捷开发现在已经成为了主流，传统开发模式已经出现了明显的缺陷，随着互联网的发展，软件开发的节奏会越来越快，变化也会越来越频繁，需要我们能够快速地发现变化，并进行及时地调整。

敏捷开发的未来会变得更好，不仅仅在软件开发行业，而且可能会在其它行业里也会得到应用，因为从客户的角度来看，他们想要的是能通过最短的时间看到自己想要的东西，很多时候不做出一点东西出来，客户是没有任何想法的，所以需要将事情分解成多阶段，迭代完成每个阶段的里程碑，让客户满意，才是企业最大的收获。

敏捷这个话题大家一直都在谈论，也有很多关于敏捷的工具或方法，我个人比较倾向于 Scrum。我理解的敏捷其实是一种思想，Scrum 是对让这个思想落地的一个参考。也就是说，我们大可不必完全拘泥于 Scrum 定义的规范，只需要参考它并结合自身的条件做适当调整即可。比如说，每日站会这个环节就非常重要，不管是放在每天上午，还是放在每天下午，总之最好要有固定的周期。此外，每次 Sprint（迭代）结束后除了有评审会以外，Scrum Master 不要忘记对本次 Sprint 做一个回顾与总结，哪些是本次迭代中做的好的地方，哪些是做的不好的，再对比上次迭代的的结论，哪些是有改进的，哪些是新的问题。

Scrum 提供了三类角色，分别是：Product Owner（一般由产品经理担任）、Scrum Master（一般由开发经理担任）、Scrum Team（包括开发与测试人员），其中，Scrum Master 的角色至关重要，对项目的成败起决定性作用。

阿里巴巴也在广泛使用 Scrum 敏捷开发模式，而且整个项目几十人都可以用 Scrum，只是首先需要将整个团队拆分成若干小团队，保证每个小团队按照 Scrum 进行操作，此外，再将每个小团队的 Scrum Master 召集在一起，再做一轮 Scrum，这就是所谓的 Scrum of Scrum。过程稍微复杂一点，但可以将敏捷用于更大的团队规模，并能保证敏捷的效果。

敏捷开发工具“看板”,该词汇来自于岛国，当我看到看板的英文时，我真的惊呆了，看板竟然就是 Kanban？！

我们可以结合 Scrum 与 Kanban，让项目管理更加有效，让资源分配更加合理，让绩效考核更加公平！

对于项目经理而言，最担心的就是项目进度不可控，不知道每位开发人员具体的工作进度，有了 Kanban 一切都是那么地清晰。对于开发经理而言，最担心的就是资源分配不合理，忙的人忙死，闲的人闲死，有了 Kanban 一切都是那么地自然。对于开发人员而言，最担心的就是绩效考核不公平，“凭什么我做的比他多，拿的工资却比他少？不公平啊！”有了 Kanban 一切都是那么地公平。可见，项目经理、开发经理、开发人员拥有了 Kanban，也就拥有了和谐与快乐！

那么 Kanban 到底是什么呢？我们先来看看这张表格吧：

下面我们来理解一下这个表格吧！

这个表格有 5 列：Backlog（原始需求）、Selected（被选中的需求）、Develop（开发阶段）、Deploy（部署阶段）、Live（上线阶段）其中 Develop 阶段包括 2 个子阶段：Ongoing（进行中）、Done（已完成）包括 3 中角色：产品经理（红色小人）、开发人员（蓝色小人）、部署人员（绿色小人），其实还有项目经理，只是他/她贯穿于始终，所有就没有画出来了。在 Backlog 中放置了许多小卡片，它们在 Kanban 中被称为 WIP（Work In Process，在制品）。对于产品经理而言，WIP 是需求，而对于开发人员与部署人员而言，WIP 却是任务。

实际这些 WIP 卡片上都带有一些文字描述，包括：标题、描述、优先级等信息。

需要注意的是，Selected、Develop、Deploy 下方有一个数字，该数字表示此阶段中最多可以放置的 WIP 数量。例如，在 Selected 中最多只能放 2 个 WIP；在 Develop 中（包括它的子阶段）最多只能放置 2 个 WIP。这里的数字只是一个示例，具体多少可根据团队实际情况而定。有一个经验公式可以参考“WIP 上限 = 团队规模 * 2 - 1”，减 1 表示大家需要协作，例如：4 人的团队，WIP 上限是 7。

也许有人会提出，为什么没有 Test 阶段？—— 这个可以有，这里只是一个示例而已，你不妨自行加上去。

对于多个项目而言，可以在这张表格中添加更多的泳道（行），每一行相当于一个项目，所有的项目进度清晰明了。

好！继续我们的 Kanban，有意思的事情即将发生！

产品经理挑选了 2 个 WIP 到 Selected 中，此时，由开发经理决定该任务的技术难度，并由项目经理将任务分配到指定的开发人员，也可将同一个任务分配给两个人，让他们去结对编程。

开发人员（架构师与程序员）可对 Selected 中的需求进行工作量评估，可采用投票的方式进行，最终给出一个合理的评估值，整个估算过程，项目经理无需参与，主要是开发人员共同完成。

开发经理可以对任务设置一个“分值”，这个分值可直接影响到后续的绩效考核，所以对大家来说，这个分值是公开可见的，谁做的多，谁做得少，一目了然。当然，开发人员也可以主动承担具有更具挑战的任务（为了锻炼自己，也为了多拿点钱），但任务分配的决定权始终在项目经理手中。

现在假设 A、B 两个任务已经分别被不同的开发人员处理了，那么这些任务就应该移动到 Ongoing 中，同时，产品经理可以从 Backlog 中挑选出 2 个优先级较高的需求到 Selected 中。这样就保证 Selected 与 Develop 都达到了 WIP 的上限。

有人已经把 A 做完了，那么 A 就可以移动到 Done 中了。随后，部署人员就可以开始干活了。

部署人员就可以将 A 从 Done 中移动到 Deploy 中，表示部署人员正在做这件事情。同时，做完了 A 任务的开发人员可以再做其它新任务，只需从 Selected 中移动到 Ongoing 中，移动这件事情不是开发人员随意操作的，而是有项目经理负责的。产品经理发现 Selected 中只有一个 D，就可以考虑放入一些新的需求了。