当谈到开发问题时,人们总会谈论各种定律。但对于大多数人来说,总有一些是你不了解的,这个问题就需要使用程序员最喜欢的方法解决了:最近 GitHub 上的一个「定律合集」项目突然登上了趋势榜第二位,Star 数上千,该项目对一些最常见的定律进行了概括,详情见下文。
选自GitHub,作者:Dave Kerr,机器之心编译。
大家都是资深程序员,以后就不要老念叨「真香定律」了。
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项目链接: github.com/dwmkerr/hac…
本文包含对一些定律、原则和模式的解释,但并不主张其中任何一项。是否要应用哪个定律一直是一个争论性问题,并且很大程度上取决于你在做哪方面的工作。
这些规则目录如下:
定律
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阿姆达尔定律
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布鲁克斯法则
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康威定律
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侯世达定律
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炒作周期 & 阿玛拉定律
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海勒姆法则
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帕金森定律
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Putt's Law
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复杂性守恒定律(泰斯勒定律)
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抽象漏洞定律
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帕金森琐碎定律
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Unix哲学
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The Spotify Model
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Wadler's Law
原则
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稳健性原则
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SOLID
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单一功能原则
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开闭原则
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里氏替换原则
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接口隔离原则
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依赖反转原则
对于以上如此多的定律和原则,我们选取了其中一些定律和所有的原则进行编译。现在,先简单看一下定律吧↓↓
定律
阿姆达尔定律
维基百科:计算机科学界的经验法则,因吉恩·阿姆达尔而得名。它代表了处理器并行运算之后效率提升的能力。阿姆达尔定律是固定负载(计算总量不变时)时的量化标准。
举例说明,如果一个程序由两部分(A和B)组成,A必须有单个处理器执行,B可以并行执行,那么在执行该程序的系统中增加多个处理器带来的好处是有限的。它可能会大大提升B的速度,但A的速度会保持不变。如下如所示:
从图中可以看出,一个程序如果只有50%的部分可并行处理,那它使用10个以上处理单元时,处理速度将不会有很大的提升。而一个程序如果有95%的部分可并行处理,即使使用的处理单元超过1000个,其处理速度也会显著提高。
侯世达定律
维基百科:做事所花费的时间总是比你预期的要长,即使你的预期中考虑了侯世达定律。
当你估计做一件事要花费多长时间时,可能会想到这一定律。软件开发中的老生常谈是,我们往往很难估计交付某个东西所需要的准确时间。
炒作周期 & 阿玛拉定律
维基百科:我们总是高估一项技术的短期效益,而低估其长期效果。
此定律被描述为鼓励人们思考科技所能带来的长期影响的言论。同时,阿玛拉定律也被人们称为是对“炒作周期”(技术成熟度曲线)最形象的说明。如下图所示:
简言之,这一周期表明,新技术及其潜在影响通常会引起一阵兴奋。然后很多团队快速投入该技术,然后有时会对结果感到失望。这可能是因为技术还不够成熟,也可能是因为现实应用还没有完全实现。
经过一段时间后,技术的能力增加,使用技术的实际机会也增加,置身其中的团队最终开始受益。
海勒姆法则
网络定义:当一个 API 有足够多的用户时,你在约定中承诺什么都无所谓,所有在你系统里面被观察到的行为都会被一些用户直接依赖。
海勒姆法则指出,当你的API有非常多的用户时,API中的所有行为最终都会被某个人所依赖。举个简单的例子:非功能性元素,如API的响应时间。稍微复杂一点的例子:依赖对错误消息应用正则表达式来确定API错误类型的用户。
摩尔定律
该定律认为,集成电路中的晶体管数量大约每两年翻一番。
该定律通常用来表示半导体和芯片技术发展的绝对速度。从上世纪70年代到90年代末,摩尔的预测一直非常精准。但近年来,该趋势已经发生了细微的变化,部分原因在于组件小型化程度受到的物理限制。然而,并行化的发展以及半导体技术和量子计算领域潜在的革命性变化,可能意味着摩尔定律在未来几十年仍将适用。
复杂性守恒定律(泰斯勒定律)
该定律认为每个系统内都有一定的复杂性不可减少。
系统中的某些复杂性是“不经意的”。可能是由结构不良、错误或只是建模不良造成的结果。这些不经意造成的复杂性是可以减少(或消除)的。但是,有些复杂性是“固有的”,是由亟待解决问题的内在复杂性造成的。而这种复杂性可以移动,但无法消除。
这个定律有趣的一点在于,即使简化整个系统,也无法降低内在的复杂性。这种方法只不过是将复杂性转移到了用户一方,然后用户必须以更复杂的方式行事。
帕金森琐碎定律
该定律认为,大型组织会花费大量时间和精力来讨论无关紧要的琐事,但是真正重大的决议反而可以轻松过关。
这是因为,在讨论非常专业而且金额庞大的事情时,一般人由于缺乏专业知识,不敢随便发言,以免失言,贻笑大方,因此多半都会肯定(或逃避)该重大方案,而提些与主题无关的鸡毛蒜皮小事。相对的,对于简单的琐碎小事,由于平常大家都会接触到而且有相当的认识,反而意见特别多,帕金森称此现象为琐碎定律。
Unix 哲学
Unix哲学认为,软件组件应该很小,而且应该把注意力放在具体的事件上。将小的、简单的、定义良好的单元组合在一起,而不是使用大的、复杂的、多用途程序,这样可以使构建系统变得更加容易。
像“微服务架构”这样的现代实践就应用了这种哲学。在该架构中,服务很小,且集中做某件事,使得复杂的行为由简单的构件组成。
Wadler 定律
该定律认为:在任何语言设计中,讨论这个列表中某个特性所花费的总时间与它位置的幂成正比。
1.语义
2.语法
3.词汇语法
4.注释的词汇语法
(简言之,如果在语义上花1小时来讨论,那将在注释语法上花8小时)。
与帕金森琐碎定律相似,Wadler 定律认为,当设计一种语言时,花在语言结构上的时间与这些特征的重要性相比很不成比例。
原则
在这篇文章中,作者表示原则是指导程序猿开发新应用的一些方针。在码代码的过程中,我们经常会遇到各种困难,当然也有各种约定俗成的规则。例如最简单的命名法,有的默认为使用下划线、使用小驼峰或大驼峰式的命名,只有了解这些规则,编写的代码才是优美的。
稳健性原则
在维基百科中,稳健性原则(Robustness Principle)描述为:“写代码要保守,要能接受其它方面的各种信息”。
该原则通常应用于服务器应用的开发,它表示发送的内容应该尽可能少且符合要求。但如果可以处理不符合要求的输入,那么你的目标应该希望允许各种非一致性的输入。
该原则的目标是构建一个稳健的系统,对于输入端,只要对方的意图仍可以理解,那么我们就应该需要处理非标准格式的输入。然而,接受格式错误的输入有潜在的安全影响,特别是当这种输入的处理方式还没有经过良好的测试。
SOLID
该原则是一个缩写,即:
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S:单一功能原则
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O:开闭原则
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L:里氏替换原则
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I:接口隔离原则
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D:依赖反转原则
如上所示, SOLID 指代了 面向对象编程 和面向对象设计的五个基本原则。当这些原则被一起应用时,它们使得程序员能开发更容易进行软件维护和扩展的系统。SOLID常应用在测试的驱动开发上,并且是敏捷开发以及自适应软件开发的基本原则的重要组成部分。下面让我们看看这5个基本原则都是什么吧。
单一功能原则
在维基百科的描述中,单一功能原则(Single responsibility principle)规定每个类都应该有一个单一的功能,并且该功能应该由这个类完全封装起来。所有它的(这个类的)服务都应该严密的和该功能平行(功能平行,意味着没有依赖)。
这一原则表明模块或类应该只完成一件事。这意味着对程序特性的单个小修正,应该只需要在一个组件中进行更改。例如,更改验证密码的方式应该只需要更改程序特定的某个模块。
保持一个类专注于单一功能点,这样做的重要原因是它会使得类更加稳健。如果我们知道正在修改的组件只有一个功能,那么测试会变得更简单,新的修改也就好处理了。例如上面,修改密码验证应该只影响与密码验证相关的特性,如果我们要对具有多功能的模块进行修改,这样进行推断就要复杂多了。
开闭原则
在面向对象的编程中,开闭原则规定:软件中的对象(类、模块、函数等等)对于扩展应该是开放的,但是对已存行为的修改是封闭的。这意味着,一个实体需要允许在不改变源代码的前提下变更它的行为。
该特性在产品化的环境中特别有价值,因为在产品化中改变源代码需要代码审查,例如单元测试等方法确保产品使用的质量。遵循这种原则的代码在扩展时并不发生改变,因此无需上述过程。
举个栗子,假设某个模块能够将 Markdown 文本转换为HTML。如果模块可以扩展新的特性,即能处理新提出的Markdown 特性而不修改模块内部,那么这就表示它对扩展是开放的。