认识软件框架的设计原则-- 变与不变分离，创造简美之序
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認識軟件框架(Framework)的設計原則n變與不變分離，創造簡美之序(Order)
by高煥堂2013/10/13
變與不變的分離(Separatecodethatchangesfromthecodethatdoesn’t)是設計應用和平臺框架之基本原則和手藝。大文豪蘇東坡在其赤壁賦中寫道：「蓋將自其變者而觀之，則天地曾不能以一瞬；自其不變者而觀之，則物與我皆無盡也，而又何羨乎?」。其說明了，人們可兼具多種觀點，可同時看出同一個系統中的變與不變之相貌。大科學家愛因斯坦在其相對論里也告訴我們：表面上看來相對的外貌下，可能蘊藏著不變的特性。例如，物質與能量從外貌看來是相對的(即變的)，但其背后蘊含著某種不變。雖然蘇東坡和愛因斯坦所觀察的對象都是自然物，而不是像軟件、桌子、車子等人造物；但是在人們心靈深處，其心智的運用是一致的，當我們觀察人造物而能區分出變與不變的部份時，就能將之分離開來，而獲得優越之設計。
完美的變與不變分離，得到完美的接口(Interface)，替將來強龍與地頭蛇雙方智慧的完美結合，建立了美好的基礎。接口是一種規范(Specification)，表達兩種事物(或智慧)之間互相溝通、接合的一種共識(Agreement)。例如十字路口的「紅綠燈與斑馬線」，就是行人與汽車雙方的接口；當此接口發揮其權威時，整個社會呈現出井然有「序」(Order)；反之，當接口失去權威時，整體系統就可能發生「失序」的狀態了。簡而言之，框架設計之原則，不外乎三個焦點：
l序----即簡單之序，或有機次序(Order)。
l容----以序來包容(Accommodate)，有容乃大。
l易----復雜多變(Change)，無盡繁榮。
包容繁雜多變是一件美的表現。序(即接口)是手段，包容繁雜才是(框架設計的)目標。序呈現美，繁雜帶來活潑之力。易經干卦：天的多變。坤掛：大地的繁雜。唯有多變和繁(即復雜)榮，才孕育出多采多姿的大自然。繁雜本身是好事，是生命力的表現。無論是.NET或Android的框架之美都來自于：包容復雜而呈現簡單的序，支持無盡繁榮。
因之，接口設計是締造系統整合架構之美的基礎；也是框架設計的核心。例如，.NET框架里提供了一個IEnumeraor接口。強龍將易變部份抽離了，而得到上圖里的接口，成為框架里的主要元素。強龍推出.NET框架之后，全球各區域的地頭蛇就能將其各自善變的部份，結合到框架里。例如，地頭蛇撰寫AP，以C#代碼表示如下：
classmyAP{
//………
int[]values=newint[]{1,2,3,4,5};
IEnumeratore=(IEnumerable)values).GetEnumerator();
while(e.MoveNext()){
Console.Write(e.Current.ToString()+"");
}
//………
}
其中，呈現了：
序：IEnumerator
變：values
再如，.NET框架里所供的StreamFactory基類：
publicclassabstractclassStreamFactory{
publicStreamCreateStream();
//……..
}
強龍推出.NET框架之后，全球各區域的地頭蛇就能將其各自善變的部份，結合到框架里。例如，地頭蛇撰寫應用子類如下：
publicclassmyStreamFactory:StreamFactory{
publicStreamCreateStream(){
//………
}}
接口(Interface)和基類(BaseClass)都是序之實踐手段，而應用子類則是繁榮多變的實踐手段。框架設計是基于特定領域的知識(DomainKnowledge)。然而知識有許多種，其變化的來源和時間經常是不一致的。例如，一家餐廳，其基本菜色、材料大多能天天相同，其知識并不會隨著客人的不同而改變，我們稱它為不變的。但是有些酸、甜程度等知識，就隨著客人而異了，而且在時間上必須等到客人來到時才知道，我們稱它為會變的。所以，有關于客人的酸、甜程度等知識，與基本菜色、材料等知識的變化上是不一致的，其獲得的時間點也是不一致的。我們必須將兩者分離開來，并將其不變部份納入框架里，則應用框架就于焉而成了。
在進行「變與不變之分離」時，必須秉持「知之為知之，不知為不知」的原則，明確敘述那些是已知的知識、那些是未知的知識、那些是善變的知識。設計師就依據這些敘述而決定那些部份應該留空白(就如杯子內挖空才能裝飲料)，那些類應該分離，并定義接口，讓它們未來能隨時組合起來。
其實，這種設計原則也蠻簡單的，在數千年前的老子已經使用過了，他曾說：畚箕中間必須「挖空」才有用！雖然簡單，卻是千年不朽的設計手藝。而「變與不變之分離」就是這個簡單的設計原則罷了。
~~老子.道德經：有之以為利，無之以為用~~
說明：畚箕必須先挖空(無之)才能拿來裝東西(有之)；
所以先無之而后始能有之。
挖出來的會變部份成為元素，但有趣的是：挖出之后留下的空間才是重點，它能容納原來被挖出的元素，也能容納未來的其它元素。依據老子的思維，這個挖空的喜帖組件看似「無用」，其實是「為用大矣」！◆
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總結
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