[元件如何正確使用 ?]元件耦合性三大原則 : ADP、SDP、SAP ====== `最少改動 x 最大收益` {%youtube cSQY0rA7FPU %} 大綱 ------ + 簡單的任務 ? + 神奇的軟體 + 耦合性三大原則 + ADP , 無環依賴原則 + SDP , 穩定依賴原則 + SAP , 穩定抽象原則 + 領域驅動設計細節 + 最少改動,最大收益 <br> 簡單的任務 ? ------ 有一個任務,要調整介面上的表格數據: + 客戶覺得:「應該很簡單」 + PM 覺得:「半小時搞定」 ### 打開程式 你發現有太多的其他功能,都要使用到這個數據。 這裡一改動,就代表了全部都要一起改。 + 你只覺得: **血壓好像有點微微的增高。** <br> ### 功能模組,使用了其他功能 兩者建立了依賴關係,這種行為在軟體中也會稱為: 「耦合」 ### 理想中的目標 高內聚 低耦合 + 高內聚 : 分類分得越精準越好。 + 低耦合 : 建立的關係越少越好。 **要怎麼達成 ?** 耦合性三大原則 可以先幫你實現低耦合的目標。 <br> 神奇的軟體 ------ 「軟體」是一種很神奇的東西,看似很自由,可以隨意添加新的功能。 ### 如果真的這麼隨意 ![001-1.software](https://lh3.googleusercontent.com/-YYawJDTJajE/X94UjWmYltI/AAAAAAAACt4/9_Uph-N9RhwhZJLMdvkpu30iyineUUsUQCLcBGAsYHQ/s16000/001-1.software.png) 自由的空間,反而會越來越少 (越來越難改動) ### 依循一些原則,規範開發的方向 ![001-2.software](https://lh3.googleusercontent.com/-WYHiS9Io23g/X94UjwtMLvI/AAAAAAAACt8/muaU779bulQhyLMtcATHZNmYSz746x32QCLcBGAsYHQ/s16000/001-2.software.png) 看似多了限制,卻反而能使得,未來的擴展空間 大大的增加。 ### 軟體的特性,也是一種「違反直覺」的力量 <br> **「違反直覺」延伸閱讀 :** + [`YouTube: 測試驅動開發 | 3 大法則 + 5 大好處 | 撰寫 單元測試 速度更快 !`](https://youtu.be/HFVjTFy42hI) <br> ### Clean Architecture 無瑕的程式碼 `整潔的軟體設計與架構篇` 除了「物件導向的五大設計原則」以外,還有「元件的內聚性原則」與「元件的耦合性原則」。 ![001-3.principle](https://lh3.googleusercontent.com/-kOdcSJJmcXI/X94UozKP3UI/AAAAAAAACuA/C2HQdvIUY6gZAgV562bJsLrTVgMNXEunACLcBGAsYHQ/s16000/001-3.principle.png) <br> ### 先後順序 實際上的順序,應該是要: 內聚性先,而耦合性後 因為我個人認為「耦合性」的概念,比較好懂; 原則的部分,也相對容易,應用於開發上。 **這次,會先說明耦合性的部分** `下一篇章,會接著繼續說明內聚性的部分` <br> 耦合性三大原則 ------ ![002.principle](https://lh3.googleusercontent.com/-E0B7XOwrB_M/X94UpyolHHI/AAAAAAAACuE/SaRcExczAYkBP2XnNiY3P1qQKbvmprGGQCLcBGAsYHQ/s16000/002.principle.png) ### ADP 無環依賴原則 `在元件的依賴關係圖中不允許出現環` ### SDP 穩定依賴原則 `朝著穩定方向進行依賴` ### SAP 穩定抽象原則 `元件的抽象程度應該與元件的穩定程度一致` <br> ADP , 無環依賴原則 ------ `Acyclic Dependencies Principle` 在元件的依賴關係圖中不允許出現環 從字面上來理解,就是元件在需要其他的元件工作時,之間構成的依賴關係,不可以是環狀循環。 ![003-1.ADP](https://lh3.googleusercontent.com/-8kBb7YLW2CM/X94UtB2a7WI/AAAAAAAACuI/yFC18X_HgyA1uIETgSPIAiAQ9SAn0FEQgCLcBGAsYHQ/s16000/003-1.ADP.png) <br> ### 為什麼 ? 因為依賴於其他元件,目的是為了 「減輕工作量」 別的元件有做過的事情,就不要重新再做一次。 如果元件的依賴會互相參照,代表 : + 我的元件調整後,可能會影響到要依賴的元件 + 依賴的元件被影響後,又有可能回頭影響到我的元件 就好像構成了 一個短路循環 ,直到系統**「過載」** <br> **從「減輕工作量」這個角度來看,「循環依賴」更像是一個工作製造機** ![003-2.ADP](https://lh3.googleusercontent.com/-vEz1xBYzlTc/X94UwO0D9XI/AAAAAAAACuM/grkeNen5jGwoT7-9gr70ELt7T9Yh4H9SQCLcBGAsYHQ/s16000/003-2.ADP.png) 可以源源不絕的,讓你有做不完的工作。(不會失業 XD) <br> SDP , 穩定依賴原則 ------ `Stable Dependencies Principle` 朝著穩定方向進行依賴 延續無環依賴原則的思路,除了依賴不能造成循環,依賴還是最好有個方向。 ![004-1.SDP](https://lh3.googleusercontent.com/-fn1s6534kPA/X94UzjOpMfI/AAAAAAAACuQ/ObmJ0VyTlQw30E-DOi2M2ViQ85XUWdahwCLcBGAsYHQ/s16000/004-1.SDP.png) `這個方向的路標,就是「穩定度」` <br> ### 穩定度 ? 也是以「工作量」的多寡來決定 <br> ### 穩定的元件 ? 元件被很多的功能依賴,但本身沒有去依賴任何東西 ![004-2.SDP](https://lh3.googleusercontent.com/-2B1hl4u1_1Y/X94U3eE62KI/AAAAAAAACuY/VjE9WCTdGyAfxrOd2jVh_zQ52Vhj57HYACLcBGAsYHQ/s16000/004-2.SDP.png) + 不會有外部的元件,影響到它 + 但它卻能夠影響到,很多元件 **改了它,就代表了巨大的「工作量」** 所以這個元件是「穩定」的 <br> ### 不穩定的元件 ? 如果這個元件,沒有功能依賴它,但它依賴了很多外部的元件 ![004-3.SDP](https://lh3.googleusercontent.com/-ll3RhjQ64jo/X94U6mc_oYI/AAAAAAAACug/1ZG_6suAWYEdC2AHb4oVAOyvLnQ8g3pygCLcBGAsYHQ/s16000/004-3.SDP.png) + 外部的元件更動,它都有可能受到影響 + 但它本身自行改動 卻不會影響到其他元件 **修改它的「工作量」非常的低** 所以這個元件是「不穩定」的 <br> ### 穩定度計算公式 藉由依賴的關係數量,這裡就會有一個的公式,可以計算元件的穩定度 ![004-4.formula](https://lh3.googleusercontent.com/-vJ5yYFxoCy0/X94U97UiKuI/AAAAAAAACuk/cyCEalcRby4H6zaXvNkrxH59M_Pn6bdQACLcBGAsYHQ/s16000/004-4.formula.png) `理想的狀況,就是由不穩定的元件,朝向穩定的元件,建立依賴關係` <br> SAP , 穩定抽象原則 ------ `Stable Abstractions Principle` 元件的抽象程度 應該與元件的穩定程度一致 + 「穩定」: 在上一個原則 已經知道什麼意思 + 「抽象」: 則代表的是 只表達「概念」但並不「實作」 ![005-1.SAP](https://lh3.googleusercontent.com/-qUnqWonJm3g/X94VAhNfV3I/AAAAAAAACuo/55Lpgbjw_FUT5fNUR0yHKE2hFzaBI7nVQCLcBGAsYHQ/s16000/005-1.SAP.png) 也就是**越重要的元件,應該越只表達純粹的「概念」** <br> ### 為什麼 ? 穩定的核心元件,雖然穩定,但失去彈性不能擴增,並不是軟體設計想要看到的情況。 ![005-2.SAP](https://lh3.googleusercontent.com/-1sM1QpXx7Zw/X94VDOfM7aI/AAAAAAAACus/iDh14TR-4ec-QgRqAdb0tWhTHt8sApqugCLcBGAsYHQ/s16000/005-2.SAP.png) <br> ### 舉個例子 以**餐廳**來說,**廚師**就是穩定的核心元件 ![005-3.SAP](https://lh3.googleusercontent.com/-aoYmw66PtXo/X94VGcAv4YI/AAAAAAAACuw/EyObh6CLf2QlST_EgJQ1vIQBl0H_9kt0ACLcBGAsYHQ/s16000/005-3.SAP.png) **由廚師本身會煮什麼菜,來決定餐廳會有什麼樣的菜單** `對於,有點規模的餐聽,這並不是一個好的情況` <br> 這邊的原則,就是將表達**「概念」**的**「菜單」**,當成是最穩定的核心元件 ![005-4.SAP](https://lh3.googleusercontent.com/-BpRzyQdmZtA/X94VHaKlOZI/AAAAAAAACu4/ht8ziGC302UKt92y-CofQbV_sblZLYGlwCLcBGAsYHQ/s16000/005-4.SAP.png) 如此,就不會受到限制。各個連鎖店的廚師,也能根據菜單的菜譜,快速增加新的菜色。 <br> 領域驅動設計細節 ------ ![006.ddd](https://lh3.googleusercontent.com/-3Emq-1XjW2o/X94VHzD85SI/AAAAAAAACu8/jgcuOqWUkzcbUDcOfcOCtEka5kagdmpZQCLcBGAsYHQ/s16000/006.ddd.png) + [`YouTube:領域驅動設計 | 4 層架構 + 3 類物件 | 有想法 x 也有做法`](https://youtu.be/mducM_tUUEY) 依據耦合性的原則,領域驅動設計的概念,補充實作部份的三個細節: + Domain 層 + Application 層 + Infrastructure 層 <br> ### Domain 層 通常就是系統的核心,所以 Domain 的 Service 通常會宣告成 Interface 的介面 ![007-1.AppInfoService](https://lh3.googleusercontent.com/-AD7iqE7RihI/X94VNaA0IoI/AAAAAAAACvA/O_iRVx6t46ocA2zzJiU84eZrmGvmTLPdwCLcBGAsYHQ/s16000/007-1.AppInfoService.png) `名稱結尾為 Service` <br> 然後,在同目錄的 impl/ 資料夾,創建新的類別實作(implements) 該 Service 的介面 ![007-2.AppInfoServiceImpl](https://lh3.googleusercontent.com/-5QWan8hZ2Hg/X94VOCvmZyI/AAAAAAAACvE/3Gnx99GhDE0E7I2MVSHV__yUO1namzhuQCLcBGAsYHQ/s16000/007-2.AppInfoServiceImpl.png) `名稱結尾為 ServiceImpl` 這裡是借鑒了 「SAP 穩定抽象原則」,越穩定的元件應該越抽象。 <br> ### Application 層 負責的是流程作業,相比於 Domain 層變動性是比較大的,雖然說同樣有 Service 的類別,但不再創建 Interface 的介面 ![008.AppInfoAppService](https://lh3.googleusercontent.com/-sJ6owJ8k6mM/X94VRZunnwI/AAAAAAAACvM/PM2eFLA7LtcH-qb9Z-L4fCRirHQpGcZkgCLcBGAsYHQ/s16000/008.AppInfoAppService.png) `結尾的名稱命名 使用 AppService` 這裡是借鑒了 「SDP 穩定依賴原則」,把容易變動的東西,變得更加容易改動。 <br> ### Infrastructure 層 提供所有的技術支援,從 DDD 的架構分層可以很明顯地看到,它是個自上而下的依賴關係 ![006.ddd](https://lh3.googleusercontent.com/-3Emq-1XjW2o/X94VHzD85SI/AAAAAAAACu8/jgcuOqWUkzcbUDcOfcOCtEka5kagdmpZQCLcBGAsYHQ/s16000/006.ddd.png) 但對於與 Domain 層的關係,我認為不應該被領域層的元件所依賴 <br> ### 有兩個部分可以具體說明: + DAO 資料持久化 + Util 共用工具 <br> ### 第一個 : DAO 資料持久化的部分 `DAO , Data Access Object` 領域層(Domain Layer)的服務(Service) ,不應該直接 調用 DAO 來完成資料保存的任務 ![009-1.DAO](https://lh3.googleusercontent.com/-fRbpQdXsdUo/X94VhXXTnJI/AAAAAAAACvg/f77w-8B1oqQsG8c7S9oJsYas3hGylJODACLcBGAsYHQ/s16000/009-1.DAO.png) 而是應該提升一個層級,交由應用層(Application) 來執行這項任務 ![009-2.DAO](https://lh3.googleusercontent.com/-2AqqTNq07Gk/X94VhwCsaEI/AAAAAAAACvo/eJjNVNCMVlgQA9n3gltdwCIEDeasAsaTQCLcBGAsYHQ/s16000/009-2.DAO.png) 避免資料庫的變動會影響到領域層(Domain Layer)的功能 <br> ### 第二個 : Util 工具的使用 util 工具,通常會是各種第三方的框架,封裝而來 ![010-1.util](https://lh3.googleusercontent.com/-9D9KwBQKGLY/X94VlAw0vHI/AAAAAAAACvs/vaN9wwBw18Artdxt8513L0ZOtl8uZx2dgCLcBGAsYHQ/s16000/010-1.util.png) 如果,第三方的框架: + 有重大的 bug + 有更好的框架可以更換 調整 util 元件,就會影響到 領域層(Domain Layer) 的功能 <br> **這種情況...** 不如就由領域層(Domain Layer) 提供 : + 抽象方法的類別(abstract) + 抽象型別的介面(interface) 然後由,基礎設施層來實作功能。 ![010-2.util](https://lh3.googleusercontent.com/-s2rYa2XZHrk/X94VnWifoaI/AAAAAAAACvw/no59gALbp2gpr27sFZixZi5c3U1LGni8QCLcBGAsYHQ/s16000/010-2.util.png) 不管最後是使用什麼樣的技術實作,只要能夠通過,領域層的單元測試,就可以確保系統的正確性。 <br> ### 違反直覺 這部分,可能一時之間無法轉換過來,不過這裡要表達的就是: ![010-3.domain-core](https://lh3.googleusercontent.com/-3HzWyj38PKw/X94VqzvUtsI/AAAAAAAACv0/nV1_11XM19gGhxcG4xHqq65kkKVNwjbmACLcBGAsYHQ/s16000/010-3.domain-core.png) Domain 層 是穩定的核心元件,不應該去依賴其他層級的元件。 <br> 最少改動,最大收益 ------ 依據上述耦合性的三大原則,有沒有發現一件事情: **「穩定」與「不穩定」**並不是一個「好」與「壞」的關係 而是這個「穩定度」與元件的「特性」是否是相符合。 ![011.final](https://lh3.googleusercontent.com/-j3J6TfTzHn4/X94VtrMSgvI/AAAAAAAACv4/VqPHSXW18mwcipAYV_h6YME4wKXN6SXCQCLcBGAsYHQ/s16000/011.final.png) 最容易變動的「使用者介面層」、「應用層」,**就是放在上兩層,向下依賴** <br> + 耦合性的「無環依賴」與「穩定依賴」,基本上已經大部份的符合 + 領域層的部分,添加了三個細節,讓它看起來更加核心,也符合了「穩定抽象的原則」 <br> ### 完美的「設計」? 不敢說是最好的「設計」,但我知道 : **建立關係** 不應該是那麼的隨心所欲 <br> 朝著正確的方向**不斷精進**,也許哪一天也可以觸碰到傳說中: 「最少改動,最大收益」 軟體開發的天堂之境 ![012.final](https://lh3.googleusercontent.com/-9DwuO5U9h4M/X94VwyQjOnI/AAAAAAAACwA/kD1Bi696S_ALsTPcOrMvHxCMTywP8CtvwCLcBGAsYHQ/s16000/012.final.png) <br> 語錄 ----- ### 工程師OS 只有資深工程師才有資格跟工程師說:「應該很簡單」 -- Gamma Ray Studio 參考資料 ------ + Clean Architecture 整潔的軟體設計與架構篇 + [維基百科-耦合性](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%80%A6%E5%90%88%E6%80%A7_(%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F%E7%A7%91%E5%AD%B8) + [細談元件耦合性](https://www.jyt0532.com/2020/03/27/coupling/) + [那些他們無法當面說的|要成為好PM,先聽聽工程師的內心話](https://betweengos.com/career-what-makes-you-a-good-pm-by-programmers/)