目的
1 单一职责,提高内聚
2 隔离变化
设计原则
单一抽象层次原则(SLAP)or 松散分层系统(Relaxed Layered System)
在进行分层时,我们还应该保证同一层的组件处于同一个抽象层次。这是分层架构的设计原则,它借鉴了 Kent Beck 在 Smalltalk Best Practice Patterns 一书提出的“组合方法”模式,该模式要求一个方法中的所有操作处于相同的抽象层,这就是所谓的“单一抽象层次原则(SLAP)”,这一原则可以运用到分层架构中。
是否允许跨层调用,即每一层都可以使用比它低的所有层的服务,而不仅仅是相邻低层。这就是所谓的“松散分层系统(Relaxed Layered System)”。
依赖反转原则(DIP)
依赖倒置原则(Dependency Inversion Principle,DIP)提出了对这种自顶向下依赖的挑战,它要求“高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象”,这个原则正本清源,给了我们严重警告——谁规定在分层架构中,依赖就一定要沿着自顶向下的方向传递?我们常常理解依赖,是因为被依赖方需要为依赖方(调用方)提供功能支撑,这是从功能重用的角度来考虑的。但我们不能忽略变化对系统产生的影响!与建造房屋一样,我们自然希望分层的模块“构建”在稳定的模块之上,谁更稳定?抽象更稳定。因此,依赖倒置原则隐含的本质是:我们要依赖不变或稳定的元素(类、模块或层),也就是该原则的第二句话:抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。
这一原则实际是“面向接口设计”原则的体现,即“针对接口编程,而不是针对实现编程”。高层模块对低层模块的实现是一无所知的,带来的好处是:
低层模块的细节实现可以独立变化,避免变化对高层模块产生污染
在编译时,高层模块可以独立于低层模块单独存在
对于高层模块而言,低层模块的实现是可替换的
观察者模式
层之间的协作并不一定是自顶向下的传递通信,也有可能是自底向上通信。例如,在 CIMS(计算机集成制造系统)中,往往会由低层的设备监测系统监测(侦听)设备状态的变化。当状态发生变化时,需要将变化的状态通知到上层的业务系统。如果说自顶向下的消息传递往往被描述为“请求(或调用)”,则自底向上的消息传递则往往被形象地称之为“通知”。倘若我们颠倒一下方向,自然也可以视为这是上层对下层的观察,故而可以运用观察者模式(Observer Pattern),在上层定义 Observer 接口,并提供 update() 方法供下层在感知状态发生变更时调用;或者,我们也可以认为这是一种回调机制。虽然本质上这并非回调,但设计原理是一样的。
如果采用了观察者模式,则与前面讲述的依赖倒置原则有差相仿佛之意,因为下层为了通知上层,需要调用上层提供的 Observer 接口。如此看来,无论是上层对下层的“请求(或调用)”,抑或下层对上层的“通知”,都颠覆了我们固有思维中那种高层依赖低层的理解。
思考
为什么分层?
分多少层合适?
我们也要认识到层次多少的利弊:过多的层会引入太多的间接而增加不必要的开支,层太少又可能导致关注点不够分离,导致系统的结构不合理。
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