自底向上設計

2021-03-31 08:56:31 字數 2150 閱讀 3953

輝 (翻譯)

長期以來,我們一直遵循這樣乙個程式設計風格方面的原則:乙個程式的功能要素不應該太大。如果程式中的某些部件的規模超出了易於理解的範圍,就會造成大量的複雜性,這些複雜性很容易隱藏錯誤,正如在乙個大城市中很容易隱藏罪惡一樣。這種程式難以理解、難以測試、難以除錯。

根據這個原則,乙個大型程式必須要分割成一些小塊,並且分割的程度應該和程式的規模相稱。那麼,如何來對程式進行分割呢?傳統上,我們一般會使用稱為自頂向下的設計方法(

top-down design

):程式打算完成

7項任務,於是就把它劃分成

7個主要的子例程。第乙個例程要做

4件事情,於是就再把它分割成

4個子例程。這個過程要持續下去,直到整個程式具有適當的粒度為止。這裡適當的含義為:每個部分都大到足以完成一些實質性的工作,並且都小到足以作為乙個可理解的單元。

有經驗的

lisp

程式設計師卻以一種不同的方式來分割他們的程式。和自頂向下設計對應,他們稱之為自底向上設計(

bottom-up design

):改變語言,使之適合於要解決的問題。在

lisp

中,你不是僅僅用語言來編寫程式,同時你還要對語言進行增進,使之更加適用於你的程式。在你編寫程式時,你會這麼想:「我希望

lisp

具有某某操作符。」於是你就去把它編寫出來。然後,你發現使用這樣乙個新的操作符會簡化程式其他部分的設計。語言和程式在一起演化。就像是位於兩個處在戰爭狀態國家的邊界一樣,語言和程式之間的邊界線不斷地重新劃分,直到最後停留在山川、河流區域――最適合於你的問題的乙個自然邊界。最後,你的程式看上去就像是使用專門為它設計的語言編寫的。當語言和程式相互非常匹配時,**也會變得更加的清晰、短小、高效。

值得強調的是,自底向上設計並不僅僅是一種以不同的順序編寫同乙個程式。當以自底向上方式工作時,通常得到的是乙個完全不同的程式。得到的不是乙個微控制器式的程式,而是乙個具有更多抽象操作符的、語義更為豐富的語言,以及乙個用該語言編寫的更短小的程式。不光得到了結果,你還得到了更強大的表達能力。

我們在編寫**時,一旦剝離出了那些僅僅做一些薄記工作的部分,剩餘的核心部分就會變得非常短小,我們把語言的抽象層次提得越高,從頂部到達它得距離就越短。這會帶來如下幾個好處:

1、通過使語言做更多的工作,自底向上設計所產生出的程式更加短小、更加敏捷。乙個短小的程式就不必再分割成很多的部分,而具有較少的部件則意味著程式將更加地易讀和修改。具有較少部分的程式也意味著部件之間具有更少的關聯,因此出錯的可能性就更少。正如乙個工業設計師努力減少機器內部中的運動部件的數量一樣,有經驗的

lisp

程式設計師也在使用自底向上設計來減少他們程式的規模和複雜性。 2、

自底向上設計鼓勵**重用。當你編寫了兩個或者更多的程式時,很多你為第乙個程式編寫的工具也會在後續的程式中發揮作用。一旦你具有了乙個大型的工具基礎庫,編寫乙個新程式所需要的工作量將會大大低於使用原始

lisp

所需要的。 3、

自底向上設計使得程式更加易讀。是乙個通用目的的操作符好理解呢,還是乙個針對特定領域的特定目的操作符好理解呢? 4、

自底向上設計有助於理清自己的設計思路,因為它會迫使你總是去尋找**中的模式。如果兩個不同的部件在形式上非常相似,你就會被引導去注意這些相似性,並且以一種更為簡單的方法去重新設計程式。

除了lisp

外,在其他程式語言中也可以在某種程度上實施自底向上設計。只要你看到了庫函式,在那裡就使用了自底向上設計。然而,

lisp

在這方面提供了更為寬廣的支援,

使之在以

lisp

風格程式設計方面達到了一種:

lisp

不僅僅是一種不同的語言,而是一種完全不同的程式設計方法的程度。

很顯然,這種開發風格更適合於小團隊開發。但是,它同時也延伸了乙個小團隊所能完成的任務的限制。在《人月神話》一書中,

frederick brooks

指出,程式設計師團隊的生產力不會隨著團隊的規模線性增長。當團隊的規模擴大時,個體程式設計師的生產力會下降。

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程式設計的經驗則以一種更為令人振奮的方式表達了這一法則:隨著團隊規模的縮小,個體程式設計師的生產力會公升高。乙個小規模的團隊會取得成功,這只是因為它更小一些。當乙個小型團隊同時也掌控了

lisp

所使能的技術時,那麼它就會更為徹底地取得勝利。

自底向上設計

鄧輝 翻譯 長期以來,我們一直遵循這樣乙個程式設計風格方面的原則 乙個程式的功能要素不應該太大。如果程式中的某些部件的規模超出了易於理解的範圍,就會造成大量的複雜性,這些複雜性很容易隱藏錯誤,正如在乙個大城市中很容易隱藏罪惡一樣。這種程式難以理解 難以測試 難以除錯。根據這個原則,乙個大型程式必須要...

LISP自底向上設計

長期以來,我們一直遵循這樣乙個程式設計風格方面的原則 乙個程式的功能要素不應該太大。如果程式中的某些部件的規模超出了易於理解的範圍,就會造成大量的複雜性,這些複雜性很容易隱藏錯誤,正如在乙個大城市中很容易隱藏罪惡一樣。這種程式難以理解 難以測試 難以除錯。根據這個原則,乙個大型程式必須要分割成一些小...

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