如何成为一名优秀的软件架构师？

小明：我要成为一名软件架构师。

Uncle Bob：对一个年轻的工程师来说，这是一个很好的目标。

小明：我要领导一个团队，还要做所有关于数据库、框架和Web服务器的重要决定。

Uncle Bob：好吧，如果是这样，你就没必要成为一名软件架构师了。

小明：当然有必要了！我要成为一个能够做所有重要决定的人。

Uncle Bob：这样很好，只是你没有列出哪些才是重要的决定。你刚才说的那些跟重要的决定没有什么关系。

小明：你说什么？难道数据库不重要？你知道我们在数据库上面花了多少钱吗？

Uncle Bob：可能很多。不过数据库仍然不是最重要的。

小明：你怎么能这么说呢？数据库可是整个系统的心脏啊！所有的数据都保存在这里，它们在这里被排序，被索引，被访问。如果没有数据库，整个系统就无法运作！

Uncle Bob：数据库只不过是一个IO设备，它提供了一些有用的工具对数据进行排序、查询，并生成报表，但这些工具都只是整个系统的附属品。

小明：附属品？真是不可思议。

Uncle Bob：是的，附属品。你的系统业务逻辑或许会用到这些工具，但这些工具并非业务逻辑固有的组成部分。如果有必要，你可以随时替换掉这些工具，但业务逻辑还是那些业务逻辑。

小明：好吧，不过如果把这些工具替换掉，我们就要重新实现业务逻辑了。

Uncle Bob：那是你的问题。

小明：为什么这么说？

Uncle Bob：你认为业务逻辑依赖数据库，但实际上不是这样的。如果你的架构足够好，最起码业务逻辑不应该依赖数据库。

小明：这太疯狂了。我怎么可能创建出不使用这些工具的业务逻辑？

Uncle Bob：我并没有说业务逻辑不要使用数据库工具，我的意思是它们不应该依赖这些工具。业务逻辑不应该知道使用的是哪一种数据库。

小明：如果业务逻辑对数据库一无所知，它怎么使用这些工具呢？

Uncle Bob：依赖反转。你要让数据库依赖业务逻辑，而不是让业务逻辑依赖数据库。

小明：你的话让人费解。

Uncle Bob：费解吗？我讲的可是软件架构。这个就是依赖反转原则，让下层策略来依赖上层策略。

小明：那就更加费解了！既然上层策略（假设你指的是业务逻辑）要调用下层策略（假设你指的是数据库），那么就应该是上层策略依赖下层策略，就像调用者依赖被调用者一样。这是众所周知的！

Uncle Bob：在运行时确实是这样的，但在编译时我们要把依赖反转过来。上层策略的代码不要引用任何下层策略的代码。

小明：拜托！不引用代码就无法调用它们。

Uncle Bob：当然可以调用了。面向对象就可以做到。

小明：面向对象对真实世界进行建模，把数据和函数组合到对象里，把代码组织成直观的结构。

Uncle Bob：这是他们告诉你的吗？

小明：所有人都知道啊，这不是很明显的事情吗？

Uncle Bob：确实如此。不过，面向对象是可以做到不引用也能调用的。

小明：好吧，那它是怎么做到的？

Uncle Bob：你应该知道，在面向对象系统里，对象是会给其他对象发送消息的，对吧？

小明：是的，当然。

Uncle Bob：那么你就该知道，消息发送者是不知道消息接收者是什么类型的。

小明：这要看使用的是哪一种语言了。在Java里，发送者最起码要知道接收者的基本类型。在Ruby里，发送者知道接收者一定会处理它所发送的消息。

Uncle Bob：是的。不过，不管是哪一种情况，发送者都不知道接收者具体的类型。

小明：嗯，是的。

Uncle Bob：所以，发送者可以给接收者传递一个函数，让接收者执行这个函数，这样发送者就不需要知道接收者是什么类型了。

小明：没错。我了解你的意思。不过发送者仍然依赖接收者。

Uncle Bob：在运行时确实是的，但在编译时不是这样的。发送者的代码里并没有引用接收者的代码。实际上，是接收者的代码依赖了发送者的代码。

小明：啊！但发送者仍然会依赖接收者的类。

Uncle Bob：看来需要用代码来说明了，我用Java来写些代码。首先是发送者代码：

package sender;

public class Sender {
private Receiver receiver;

public Sender(Receiver r) {
receiver = r;
}

public void doSomething() {
receiver.receiveThis();
}

public interface Receiver {
void receiveThis();
}
}

下面是接收者代码：

package receiver;

import sender.Sender;

public class SpecificReceiver implements Sender.Receiver {

public void receiveThis() {

//这里会做一些有趣的事情

}

}

可以看到，接收者代码依赖了发送者代码，也就是说SpecificReceiver依赖了Sender。同时可以看到，发送者代码对接收者代码一无所知。

小明：哈，你作弊了。你把接收者的接口放到了发送者的类里了。

Uncle Bob：你开始明白了。

小明：明白什么？

Uncle Bob：当然是架构原则啊。发送者持有接收者必须实现的接口。

小明：如果这意味着我要使用内部类，那么……

Uncle Bob：使用内部类只是方法之一，还有其他的方法。

小明：请等一下。最开始我们讨论的是数据库，那这些跟数据库又有什么关系呢？

Uncle Bob：让我们来看一下其他代码吧。首先是一个简单的业务逻辑：

package businessRules;

import entities.Something;

public class BusinessRule {

private BusinessRuleGateway gateway;

public BusinessRule(BusinessRuleGateway gateway) {

this.gateway = gateway;

}

public void execute(String id) {

gateway.startTransaction();

Something thing = gateway.getSomething(id);

thing.makeChanges();

gateway.saveSomething(thing);

gateway.endTransaction();

}

}

小明：这个业务逻辑没有做什么事情啊。

Uncle Bob：这只是个例子。在实际实现业务逻辑的时候，不会有很多类似这样的类的。

小明：好吧。那么Gateway是用来做什么的呢？

Uncle Bob：它为业务逻辑提供了所有访问数据的方法。下面是它的代码：

import entities.Something;

public interface BusinessRuleGateway {

Something getSomething(String id);

void startTransaction();

void saveSomething(Something thing);

void endTransaction();

}

要注意，这个接口是在businessRules包里面的。

小明：好吧。那Something这个类又是用来做什么的呢？

Uncle Bob：它代表一个简单的业务对象。我把它放在另一个叫entities的包里。

package entities;

public class Something {

public void makeChanges() {

//...

}

}

最后需要实现BusinessRuleGateway接口，这个实现类会知道相关的数据库细节：

package database;

import businessRules.BusinessRuleGateway;
import entities.Something;

public class MySqlBusinessRuleGateway implements BusinessRuleGateway {
public Something getSomething(String id) {
// 从MySQL里读取一些数据
}

public void startTransaction() {
// 开始一个事务
}

public void saveSomething(Something thing) {
// 把数据保存到MySQL
}

public void endTransaction() {
// 结束事务
}
}

可以看到，业务逻辑是在运行时对数据库进行调用的。而在编译时，是database包引用了businessRules包。

小明：好吧，我想我明白了。你用多态性隐藏了数据库实现。不过在业务逻辑里，仍然引用了数据库的工具接口。

Uncle Bob：不，不是这样的。我们并没有打算为业务逻辑提供所有的数据库工具接口，而是业务逻辑创建了它们所需要的接口。在实现这些接口的时候，可以调用相应的工具。

小明：嗯，这样的话，如果业务逻辑需要所有的工具，那么你必须把所有工具都放到Gateway接口里。

Uncle Bob：哈，我觉得你还是没有明白。

小明：不明白什么？我觉得已经很清楚了。

Uncle Bob：每个业务逻辑只定义它所需要的接口。

小明：等等，什么意思？

Uncle Bob：这个叫作接口分离原则。每个业务逻辑只使用一部分数据库工具，所以每个业务逻辑只定义能够满足需要的接口。

小明：这样的话，你就会有很多接口，而且有很多实现类。

Uncle Bob：哈，是的。你开始明白了。

小明：这样子很浪费时间！我为什么要这样做呢？

Uncle Bob：这样做是为了让代码更干净，并且节省时间。

小明：算了吧，这样只会增加更多的代码。

Uncle Bob：非也，这其实是很重要的架构决定，这跟你之前所说的那些所谓的重要决定是不一样的。

小明：什么意思？

Uncle Bob：还记得你刚开始说你要成为一名软件架构师吗？你还想要做所有重要的决定？

小明：是啊，我是这么想过。

Uncle Bob：你想做所有关于数据库、Web服务和框架的决定。

小明：是啊，而你却说它们都不重要，还说它们其实跟重要的决定不相干。

Uncle Bob：没错，它们确实跟重要的决定不相干。一名软件架构师真正要做的重要决定都在数据库、Web服务器和框架之外。

小明：但首先要先决定使用什么数据库、Web服务器或框架啊！

Uncle Bob：不，实际上应该在开发后期才开始做这些事情——在你掌握了更多信息之后。

哀哉，当架构师草率地决定要使用一个数据库，后来却发现使用文件系统效率更高。

哀哉，当架构师草率地决定使用一个Web服务器，后来却发现团队需要的不过是一个Socket接口。

哀哉，当架构师草率地决定使用一个框架，后来却发现框架提供的功能是团队不需要的，反而给团队带来了诸多约束。

幸哉，当架构师在掌握了足够多的信息后才决定该用什么数据库、Web服务器或框架。

幸哉，当架构师为团队鉴别出运行缓慢、耗费资源的IO设备和框架，这样他们就可以构建飞速运行的轻量级测试环境。

幸哉，当架构师把注意力放在那些真正重要的事情上，并把那些不重要的事情放在一边。

小明：我完全不知道你在说什么了。

Uncle Bob：好吧，如果在若干年后你还没有转做管理，你或许会明白的……