BT

如何利用碎片时间提升技术认知与能力? 点击获取答案

基于模式的工程:使用模式成功交付解决方案

| 作者 Dave West 关注 0 他的粉丝 ,译者 侯伯薇 关注 0 他的粉丝 发布于 2011年11月17日. 估计阅读时间: 16 分钟 | Google、Facebook、Pinterest、阿里、腾讯 等顶尖技术团队的上百个可供参考的架构实例!

《基于模式的工程:使用模式成功交付解决方案》一书是Lee Ackerman和Celso Gonzalez的著作,该书专注于如何改善识别、创造、管理和使用模式方面的工作,从而使用更少资源更快地交付更好的软件。 

InfoQ对Lee和Celso进行了关于此书的采访,其中谈到了如何使用模式、模型驱动开发以及如何重用模式等。我们还为读者提供了Pearson/Addison-Wesley Professional公司出版的这本书的节选(第九章——PBE模式简介和指南)。想要获得关于此书更多信息,包括下载PBE实践以及自动化模式的实例(子系统门户 Subsystem Fa??ade),建议访问patternsbasedengineering.net

InfoQ:你们正在倡导基于模式的工程。对于我们作为软件开发者所做的工作,工程是正确的说法吗?

理想状况下,是那样的。当创建解决方案的时候,我们会对所创建的东西进行思考和分析。我们经过了系统地学习,并且受到了很多训练,期望能够量化我们的选择所造成的影响。但是拥有这样的方法并不意味着前方的路就一片光明。我们每个人都需要找到合适等级的程序,那对于我们所工作的项目和团队都是必要的。

InfoQ:记录模式的格式怎样才“正确”(例如,Full Alexander,设计模式四人组)仍然是有争议的问题。你对模式的描述只是最起码的要求。我们应该对记录模式文档给予多少关注呢?你认为哪种模式文档的模型最有用呢?

我们都非常倾向于实用主义,并且希望在书中、我们用于描述模式的方法以及我们创建的模式中都体现出了这一点。不管我们讨论的是关于代码风格(应该在哪里放置“{”?)、应该使用哪种文本编辑器(vi还是emacs?)、那个操作系统更好(Mac OS、Windows还是Linux?), 看起来我们这个行业总是喜欢拥有属于自己的热点讨论。然而,这些讨论经常会把我们的注意力从需要做的重要的问题上引开。

当前在业界,我们还在纠结于通过使用模式所能够达到的表面效果。我们也会努力创建新的模式,而更多的还是在使用现有的模式。此外,在使用模式的时候还没有深入地使用自动化方法。我们喜欢把注意力和工作放在那些更大的问题上,而不是陷入语义方面。是的,我们需要花费时间来编写文档(以及自动化模式),然而,主要的关注点应该在于确保我们能够抓住模式的本质,并为使用模式的人们提供支持。

没有一种系统的规模能够适用所有模式的模板。所以,不管我们选择了什么样的模板,都应该专注于为目标受众来编写,并且要与他们多多沟通。

InfoQ:你们的书并不是关于模式的,而是关于把模式作为一种资产来发现和使用的过程。你所描述的过程会展现它自己的模式吗?是否有某种PBE的元模式?如果存在的话,这种模式的价值何在?

在书中我们用了大量的篇幅来讨论一组模式和使用指南,它们都支持基于模式的工程。在PBE模式的情况下,它们其实都是元模式——即用来使用模式的模式。PBE模式和使用指南为我们识别、设计、创建、打包和使用模式提供了支持。

在我们编写PBE模式的时候,还借鉴了其它相关的元模式,像Meszaros和Doble创建的Patterns模式语言。我们希望,也期望这组元模式能够日渐强大。

InfoQ:模式之所以为模式,一条标准就是它能够在多种情境下重复出现。在你们的书中,似乎认为模式可以基于单独一个项目的经验来发现、编写文档并且重用。这明显是种矛盾,你们可否谈一下这个问题呢?

我们认为这并非是一种矛盾。当我们查看一个项目的时候,经常会有对于项目来说独特的情况,但在该项目中多次出现。经过进一步分析,我们可能就会发现针对这种情况最好的实践方法,并且需要在其它项目中继续应用。随着时间的推移,我们会继续寻找可以应用这种模式的情况。随着我们经历更多项目也可能是更多公司,可能就需要对这些模式进行修改和更新。一方面,那很好,如果可应用的范围变得更加广泛,那么我们会发现它可以在整个IT业界使用。然而,识别一种模式,然后在项目、组织或者业界来使用它,也具有很大的意义。

此外,每个项目团队自身都有很多历史经验。虽然我们可能会在同一个项目中创建并使用模式,但我们也很可能会在过去碰到过类似的情况,并认为这种模式出现的可能性很大。所以那会在很多情况下都会发生。

InfoQ:模式这个概念已经应用到软件开发的多个不同方面中,你也提到了很多,比方说,编码模式也就是设计模式(GoF)、架构模式、分析模式(Fowler)等等。而这个概念还被应用到团队结构、社会模式、业务模式等等。那么在PBE中,这些“非软件工程”的模式扮演的是什么角色呢?

我们明确地让这本书专注于软件开发领域,也就是管理范围的方式。正因为如此,我们想要把这个问题稍作修改:“PBE在非软件工程情况下扮演的是什么角色?” 我们的期望是,它能够起到很重要的作用,因为模式的应用范围非常广泛。想要在其它领域中应用模式,它的价值就在于它是有体系的、遵守规则的,并且期望量化使用模式的价值和影响。在这样做的时候,我们需要拥有对识别、设计、构建、打包和使用这些模式的支持。

这样说来,那些模式可以与PBE模式一起组合使用。我要再一次说明的是,我们使用PBE的关注点就在于它是有体系的、遵守规则的,并且能够量化我们使用模式所做的工作。使用的模式可以是GoF的设计模式、架构模式、分析模式,或者来自于其它领域的模式。例如,在书中的案例研究中,开发团队遵循的是Coplien等人创建的“Conway原则”模式。敏捷软件开发的组织模式。

InfoQ:你提到,简单的库或者模式的简单罗列并没有相互联系、相互支持的模式那么有用——Alexander把它叫做模式语言,在你的书中有模式语言吗?

现在我们已经提供了PBE模式的列表(以及相关的指南)。在描述模式的时候,我们已经为模式之间的关系编写了文档。对PBE实践的使用提供了额外的指引,那和与其他模式的模式关系、执行的任务以及工作流计时(workflow timing)相关。

然而,当跳出元模式的列表之外来查看,并且识别、组织和传播专注于元模式的模式语言的时候,我们发现这个领域需要以后继续研究才能够成熟。

InfoQ:PBE是模型驱动开发(MDD)的典型示例,这主要是因为它使用了工程学隐喻作为哲学基础。贯穿本书你提到了让PBE自动化和使用模式的可能性。你在何种程度上对MDD的核心意图进行了分享呢——是创建正式的模型,并且以数学的方式把模型转换为正确可执行的代码吗?

实际上我是从MDD的简单定义开始的,在那里我们专注于使用模型来进行抽象——在特定的时间点隐藏不必要的细节。自动化会带了很高的生产力——但是在执行MDD的时候那并非是必须的。我们会使用笔和纸、白板,或者简单的软件应用,这些就让我们可以建模。

当使用PBE的时候,我们建议并支持使用模式说明以及模式实现。模式说明是正式的、编写出来的文档,就像我们在GoF以及其他书中看到的一样。模式实现是在工具中对模式的代码实现和自动化。我们可以使用多种方式和多种工具来完成,只要它们支持创建这样的自动化操作。

创建和使用模式实现的工具正趋于成熟。到目前为止,我们看到的印象最深刻的就是对Java Emitter模板的使用(你可以在Eclipse中看到)。这个工具简化了我们深入分析样本的工作——那些引用的解决方案可以作为自动操作的基础。在分析样本的时候,JET简化了创建模式的过程,并且让所有人都能够学习使用。让我们采用模式实现的重要因素在于,它易于使用,并且可以提高交付的速度。

我们也要注意不要存在不合理的期望,希望只需要做一些建模工作,拥有几个模式,然后就可以生成完整的解决方案。现在,这样的想法会导致在模式开发和建模工作中付出过多的投资。最好能够构建一个模式库,使用复合模式,并识别出生成代码的角色,再与用户合作,那样在生成代码之后可以对其进行改善。

InfoQ:在第十七章中提到,PBE的最基本的好处就在于通过重用来提高效率。重用是面向对象开发做出的郑重承诺。但那并没有成功。为什么基于模式的重用成功的机会更高呢?

对于重用没有成功的想法,我们纠结了很久。我们同意,重用的想法是空头支票,并且过度简化了。然而,我们需要记住,通过使用面向对象的概念和相关的想法(例如:框架、库、组件等等),已经做到了很大程度的重用。

模式不仅仅有助于让我们分享和使用最佳实践,而且会让我们顺利进入下一步,获得粗粒度的解决方案。在进入到下一步的时候,它不会给出很大的组件,而是提供了易于改变的内容,让我们可以在应用到具体环境中时对模式进行自定义。

了解了这一点之后,我们就会看到,模式和面向对象的重用之间最大的区别就在于,模式是对设计的重用,而不是对代码的重用。由于它抽象的层次更高,所以通常模式比代码更易于重用。

最后也是相当重要的就是,我们还需要关注如何使用模式。当前已经有上千种可供重用的模式。然而,在需要的时候我们还是需要付出很大努力才能够找到合适的模式。随着我们寻找模式(根据需求、关系、工作流程)的能力的提高,我们会看到随之而来的重用和投资回报率的提高。

InfoQ:你着重强调对于采用了PBE的企业,会获得潜在的经济收益。我们是否可能做出精确的经济上的判断,如“在项目Y中使用模式X会为公司节省Q小时和R美元”?或者更一般地,PBE是否能够被整合到软件经济模型中,就像Denne和Cleland-Huang在他们的书(《Software by Numbers》)中首次提到的那样?

想要回答这个问题,我们需要强调两点关键的问题。首先,在开发解决方案的时候,我们需要对模式说明和实现对项目的影响负责。这包括使用已经存在的模式,以及那些我们准备构建然后在项目中使用的模式。在很多情况下,都不会对模式和它们的影响进行讨论。很多项目都使用模式——在解决方案的各个层次都会使用,但是他们只认为选择所产生的影响是技术解决方案的一部分。我们需要提升这种讨论的级别。

接下来我们要注意的是,决定我们想要在计算上投入多少。我们需要做到多精确? 我们能够做到多精确? 我们需要为计算投入多少时间和工作量? 我们有多少数据需要在计算中使用? 准确(或者貌似准确)而不精确是没有价值的。

很多人无法理解遵循敏捷、迭代和递增的方法的影响和重要性。我们可以首先对期望的影响做出估计,但是随着我们不断迭代,在我们的情境中对于影响的模式就会产生数据,我们可以使用这些真实的数据来更新和改进我们的计算。这对于我们在每次迭代的过程中持续寻找使用模式的机会尤其重要。

InfoQ:Alexander认为模式语言(以及模式)是我们想要真正实践“建筑的永恒之路(Timeless Way of Building)”的必经之路。Kent Beck在谈及极限编程的时候也说过,在真正实现敏捷之前,必须要超越XP的最佳实践。你在书中所展现的PBE也只是第一步,需要先照猫画虎,然后调整,最终才能够超越吗?

我们认为,拥有一小组核心的观点非常重要,我们可以很容易记住这些观点并加以执行,然后再提供额外的指引和实践,我们可以使用它们并自定义,从而满足组织的需求。为此目的,在PBE中我们提供了三种结构:一组核心价值、一种开发实践以及一组模式和指南。

PBE的核心价值包括以下内容:

  1. 模式在组合时能够得到最好的应用,而不是单独使用的时候
  2. 总是要识别并构建新的模式
  3. 模式可以在同一个项目中构建和使用
  4. 让你的模式具有生命力
  5. 关注于创造能够使用的模式
  6. PBE能够适合多种不同的开发过程

然后,我们可以使用PBE模式和指引以及相关的PBE实践来构建这个基础。我们已经提到了模式和指南,所以我们想花点儿时间来讨论一下PBE实践。带有实践的想法是,它是一种开发过程组件。在这个组件中,我们详细描述了与PBE相关角色、任务、工作产品、可交付物以及工作流程。我们可以把这个组件整合到其它实践中,像Scrum实践或者XP实践,并创建能够满足特定项目要求的开发过程。我们已经使用Eclipse过程框架设计器(Eclipse Process Framework Composer)创建了这个时间,并使用Creative Commons注册了内容的许可。目标是要让人们可以很容易地下载、查看其中的内容,然后对其进行自定义。在自定义工作的末尾,你可以把内容作为一组HTML页面发布,这样整个团队都能够访问和参考。

关于书的作者

Lee Ackerman 是在IBM工作的一位卓越的IT专家, Celso Gonzalez是IBM Rational开发团队高级开发人员,他们共同编写了《基于模式的工程:使用模式成功交付解决方案》一书。他们在交付软件解决方案方面都有超过25的经验,并且撰写过大量文章,还编写了IBM在与模式、MDD和软件架构和开发相关的红皮书。

节选来自于《基于模式的工程:使用模式成功交付解决方案》一书,该书由Lee Ackerman和Celso Gonzalez所著,Pearson/Addison-Wesley Professional在2010年7月出版(Copyright 2011 Pearson Education, Inc.)。想要了解更多信息请访问此链接

查看英文原文:Patterns-Based Engineering: Successfully Delivering Solutions via Patterns


给InfoQ中文站投稿或者参与内容翻译工作,请邮件至editors@cn.infoq.com。也欢迎大家加入到InfoQ中文站用户讨论组中与我们的编辑和其他读者朋友交流。

评价本文

专业度
风格

您好,朋友!

您需要 注册一个InfoQ账号 或者 才能进行评论。在您完成注册后还需要进行一些设置。

获得来自InfoQ的更多体验。

告诉我们您的想法

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我
社区评论

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我

讨论

登陆InfoQ,与你最关心的话题互动。


找回密码....

Follow

关注你最喜爱的话题和作者

快速浏览网站内你所感兴趣话题的精选内容。

Like

内容自由定制

选择想要阅读的主题和喜爱的作者定制自己的新闻源。

Notifications

获取更新

设置通知机制以获取内容更新对您而言是否重要

BT