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最近的一兩個月里，我一直在研究各類的模式：設(shè)計模式、架構(gòu)模式、容器模式，以及其它一些特定領(lǐng)域的模式（如并行計算模式）等等。

經(jīng)歷了一番買書、讀論文、讀代碼，我發(fā)現(xiàn)了以前對于模式的理解不夠深刻。也因此呢，這篇文章就是用來記錄一些缺乏的東西，諸如于模式語言、模式的模式等。

PS：為了方便閱讀，本文的書名使用都是簡寫模式，全稱在最后的相關(guān)資料中。

模式重談

為了避免出現(xiàn)類似于 Datum 是最好的語言這一類的問題，在那之前，我得先闡述一下對于模式的看法：

• 模式是對于慣用方式的總結(jié)，不限于編程，有相當多的人習慣了使用各種設(shè)計模式，但是他并不知道這是何種模式。它是一個概念字表，用于快速溝通。
• 模式是解決方案，滿足錘子定律，只有遇到特定的問題時，你才會需要它。
• 模式是適用于特定場景的，大部分的模式對于當前所處的系統(tǒng)是無用的，往往只有少數(shù)的模式是適合的。
• 模式是知識體系的展現(xiàn)，掌握模式的多少，更多的說明見多識廣，并不一定代表真實的代碼水平和能力。
• 模式需要刻意練習，學習模式是一個漫長的過程，所以總會遇到理解解決、使用錯誤的情況，不要擔心。
• 模式種類繁多，計算機行業(yè)普遍認同的是：模式的起源是亞歷山大的《建筑的永恒之道》。在更早的時間里，也還有對應(yīng)的總結(jié)，但是這里是最體系化的技巧。

除了設(shè)計模式之外，我們所處的行業(yè)還有大量的其它模式：

• 容器設(shè)計模式。應(yīng)對于云原生應(yīng)用下一系列復雜的分式場景，Google 的工程師發(fā)表了相關(guān)的論文對此進行總結(jié)，常見的有 Sidecar、Adapter、Ambassador 等。
• 架構(gòu)模式。架構(gòu)模式是在給定上下文中解決軟件架構(gòu)中常見問題的通用，可重用的解決方案。除此，一些常見的架構(gòu)風格，如微服務(wù)、事件驅(qū)動架構(gòu)等，從大類上來說也被歸納到架構(gòu)模式中。
• ……

所以，你會發(fā)現(xiàn)這些模式只是人們對于慣用法的總結(jié)。

尋找模式

回過頭來看，當我們會發(fā)現(xiàn)進入一個新的領(lǐng)域，進行相關(guān)領(lǐng)域的架構(gòu)設(shè)計之時，我們會不斷搜尋各類的資料，而后再去貼合到設(shè)計中去。實際上呢，我們是在尋找該領(lǐng)域的模式，有了這些模式，便可以照貓畫虎的設(shè)計一個系統(tǒng)，而不會出現(xiàn)太大的問題。

運氣好的情況下，我們甚至于能比在這個領(lǐng)域的大多數(shù)人做得更好 —— 因為我們所掌握的是解決這一類問題的模式。

這時，我們已經(jīng)有一個很有優(yōu)勢性的套路，以幫助我們更好地進入新的領(lǐng)域。但是呢，作為一個新的領(lǐng)域的初來者，往往不知道到底應(yīng)該采用哪一種模式，也不確定模式之間存在何種關(guān)系。

相關(guān)書籍：《設(shè)計模式》

模式歸類：目錄、集合、倉庫

在一個軟件系統(tǒng)中，模式很少獨立存在，往往是多個模式相互組合，用于解決特定的問題。而其中的一種組織方式的模式就是模式集合。隨后，根據(jù)不同的需求，再對進行分門別類。如《POSA 5》所介紹的幾種方式：

• 即時（ad hoc）組織。
• 根據(jù)層次劃分：根據(jù)抽象、粒度和規(guī)模的層次劃分。
• 根據(jù)領(lǐng)域組織：電信、金融、電子商務(wù)等。
• 根據(jù)分區(qū)組織：歸屬于架構(gòu)的哪一部分。如層、階層（tier）、組件和包都是分區(qū)的例子
• 根據(jù)意圖組織：如 POSA、GoF 的 23 種設(shè)計模式、DDD
• ……

接著，讓我們來看幾個分類示例。

設(shè)計模式的組織

在《設(shè)計模式》一書中，引入的概念是『設(shè)計模式空間』，在這里它們被分為了三大類：

• 創(chuàng)建型模式：單例模式、抽象工廠模式、建造者模式、工廠模式、原型模式。
• 結(jié)構(gòu)型模式：適配器模式、橋接模式、裝飾模式、組合模式、外觀模式、享元模式、代理模式。
• 行為型模式：模版方法模式、命令模式、迭代器模式、觀察者模式、中介者模式、備忘錄模式、解釋器模式、狀態(tài)模式、策略模式、職責鏈模式、訪問者模式

其劃分的兩條準分別是： 目的準則，用來完成什么工作；范圍準則，指定的模式是用于類還是用于對象。

DDD 的組織

《領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計》一書其中也是一本模式合集，這就是為什么這本書不易于讀懂的原因之一。另外一個原因則是，翻譯這本書的人沒有理解好什么是統(tǒng)一語言。

在 《領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計》 一書以多種形式組織了模式，依次的四個部分是（PS：個人臨時總結(jié)）：

1. 運用領(lǐng)域模型 —— 『模型知識提取的模式』
2. 模型驅(qū)動設(shè)計的構(gòu)造塊 —— 『模型設(shè)計的模式』
3. 通過重構(gòu)來加深理解 —— 『模型優(yōu)化的模式』
4. 戰(zhàn)略設(shè)計 —— 『模型邊界劃分的模式』

而這個順序其實也是我們在實施 DDD 過程中的設(shè)計過程，而后再進行層次化的組織，如『戰(zhàn)略設(shè)計』部分根據(jù)不同的意圖，又分為不同的合集：

1. 保持模型的完整性，如限界上下文、上下文地圖等
2. 精煉：核心域、通用域等
3. 大型結(jié)構(gòu)：演化秩序（Evolving Order）、系統(tǒng)隱喻等

所以從結(jié)構(gòu)上來看，《領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計》是一本由小而大的書，閱讀難度略大，需要一定的經(jīng)驗。

模式分類的意圖

我們把『如何應(yīng)用設(shè)計模式看作是一個問題域』，那么模式分類就是在這個問題域里的一種解決方案。

在計算機的不同的復雜領(lǐng)域里，如并行編程、架構(gòu)設(shè)計等等，它們本身是包含了大量的模式。而有了對于這些模式的進一步分類，對于我們應(yīng)用模式會有更大的幫助 —— 至少在應(yīng)對同一個次級問題時，我們可以尋找可能的替代模式。

不過呢，多數(shù)時候，我們往往不知道的是：我們遇到的問題是什么？

角落里的模式語言

如 《POSA 5》所定義的一樣：模式語言與具體領(lǐng)域高度相關(guān)，并且能對這一類系統(tǒng)提供具體而周全的引導，具體包括以下幾項：

• 要解決的主要問題有哪些？
• 這些問題應(yīng)該以什么樣的先后次序解決？
• 解決一個給定問題，有什么可用的替代解決方案？
• 怎樣處理問題之間的依賴性？

在有“周邊” 問題存在的情況下，怎樣最有效地解決單個問題？

簡單來說，模式語言針對于某個特定的問題（如并行編程）所抽象的模式，并包含了他們之間的關(guān)系等，能用于系統(tǒng)性地解決這一類問題。

書中還提到 了 Gerard Meszaros 的觀點“模式語言可以用來指導生手創(chuàng)建系統(tǒng)”。Aha，這不就是我們想要的東西嗎？作為一個進入新領(lǐng)域的新人，我們需要這么一個模式語言。盡管模式語言可以幫助我們解決這一類的問題，但是它也意味著它自身需要：充分覆蓋、進展可持續(xù)、緊密集成。依照這一系列的前提，它意味著設(shè)計這個模式語言的人應(yīng)該是業(yè)內(nèi)專家，并且模式本身應(yīng)該是不斷演進的。

因此，當我們把如何實施和使用模式看作是我們的問題時，那么模式語言解決這一類問題的模式。

分布式計算的模式語言

《POSA》系列大概是在中文世界 里，我們所能找到的最好的資料。因此，這里再次以《POSA 4》作為例子，《POSA 4》全稱是《面向模式的軟件架構(gòu)：分布式計算的模式語言》。

先來看圖（圖中的圈內(nèi)表示的是問題域，連續(xù)表示的是他們的關(guān)系，每個問題域下包含了相關(guān)的模式）：

POSA Pattern Language

舉例來說開頭的『From Mud to Structure』(從混沌到結(jié)構(gòu))就是一個大的問題域，對應(yīng)于這個問題域則包含了一系列的模式，如：MVC、分層、PAC、微內(nèi)核等。同時，針對于這個問題題來說，如果我們還要數(shù)據(jù)庫訪問，那么我們從數(shù)據(jù)庫訪問中獲得對應(yīng)的模式，以此來完善我們的設(shè)計。

然后，在我們進入了具體的模式/問題域之后，它還詳細介紹了如何實現(xiàn)對應(yīng)的模式。如分層：

POSA Layer

有了這系列的配合，我們便可以完善整個系統(tǒng)的設(shè)計。

微服務(wù)的模式語言

接著，讓我們來看看《微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計模式》中關(guān)于微服務(wù)的架構(gòu)模式概述：

微服務(wù)模式語言

從上圖中，我們可以看到由 Chris Richardson 整理的這個微服務(wù)模式語言，對語言進行了多層的分類，并指明了它們之間的關(guān)系。頗為遺憾的是這個模式語言只包含了關(guān)系，缺少了一些相關(guān)關(guān)系的描述。

雖然如此，但是從總體上來說，它還是能在一定程度上幫助我們設(shè)計微服務(wù)。

相關(guān)書籍：《POSA 4》、《POSA 5》、《微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計模式》

模式的模式

從模式再模式歸類，再到模式語言，我們已經(jīng)有了整套的方案。最后，我們就剩下一些有意思的問題，諸如于如何發(fā)現(xiàn)新的模式?如何對現(xiàn)有的模式進行一些抽象。

對于『模式的模式』的理解，有助于我們更好地理解好設(shè)計模式。對于設(shè)計模式的理解之后，只需要理解其背后的模式，就不需要再去熟記每個設(shè)計模式。

所以，我們就來到了元素模式，依據(jù)的它也是來自于一本書《元素模式》。

元素模式：設(shè)計模式的模式

模式是來源于對慣用法的總結(jié)，而諸如于元素模式則是對于設(shè)計模式的提取，即模式中的模式。元素模式(Elemental Design Patterns)的核心要義是一組面向?qū)ο蟮幕靖拍睢?/p>

對 OO 中的設(shè)計模式進行更細致的拆分，我們就能得到位于其背后的模式。作為其中的核心元素模式便是：創(chuàng)建對象、檢索、繼承和抽象接口。于是，如書上所說，結(jié)合這四個 EDP，我們可以創(chuàng)建對，并實施特定的保證，在運行時建立自此的關(guān)聯(lián)，并從一種類型出發(fā)建立其他類型，以及創(chuàng)建出聲明，并帶有關(guān)于未來的、未定的類型的保證。

而我們在實施方法調(diào)用時，也被抽象了四個 EDP：遞歸、委托、重定向和集聚，以此構(gòu)成了設(shè)計的砌塊。

架構(gòu)模式的模式

最后就回到了我想抽象的問題，那么架構(gòu)模式其背后的模式又有什么呢?我試著進行了簡單的拆解：

• 契約。輸入與輸出、API 等。
• 分割。隔離變化、明確職責等。
• 約束。功能需求和非功能需求、性能等。
• 封裝。接口封裝。
• 協(xié)作。協(xié)作風格等
• ……

當然了，我還需要他們進行重新命名，以構(gòu)建在架構(gòu)模式領(lǐng)域的統(tǒng)一語言。

其它

盡管，它有些復雜，但是依舊很有意思。

相關(guān)資料

《元素模式》

《設(shè)計模式》 -> 《設(shè)計模式：可復用面向?qū)ο筌浖幕A(chǔ)》

《POSA 4》 -> 《面向模式的軟件架構(gòu)，卷 4：分布式計算的模式語言》

《POSA 5》 -> 《面向模式的軟件架構(gòu)，卷 5：模式與模式語言》

《領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計》 -> 《領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計：軟件核心復雜性應(yīng)對之道》

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