降低模块间耦合,提高应用程序可靠性 另一个会严重降低应用程序可靠性的地方,就是模块间互相耦合,搅在一起。搅在一起的代码,就像一盘意大利面条,又杂又乱,如果代码写成这样的话,可靠性要高,上帝都会笑。
那么,避免意大利面条式的编码,全是应用程序的责任吗?OS作为基础软件,就一点责任都没有吗?这显然是不对的,只是大多数OS开发者没有意识到这点罢了,他们只讲究OS自身的高汇聚低耦合,忘记了OS的基本职责。消防部门的职责不仅仅是救火,更重要的是防火;OS的职责不仅仅是把出错的应用程序杀死,更重要的是帮助用户设计正确的应用程序。前面讲到,djyos的中断设计,可以消灭用户错误地调用系统服务的错误,但这只是帮助用户设计正确程序的初级阶段,帮助的只是程序员;那么,帮助用户,甚至是迫使用户编写高内聚、低耦合的模块,降解模块间的相互纠缠的关系,才是高级阶段,帮助的是系统工程师。
许多操作系统,描述自己功能强大时,总是喜滋滋地宣称自己的api多么丰富,程序员想干什么都可以支持。其实,api不是越多越好,甚至有些api是有害的,比如线程间(对应djyos的事件)互相直接控制的api,包括但不限于:
线程无条件挂起;
直接唤醒别的线程;
设置别的线程的优先级;
杀死别的线程;
等等……
这些功能,咋一看上去,是帮助程序员控制程序,但实质上是有害的,以“线程无条件挂起——直接唤醒别的线程”这对冤家来说吧。
写过C代码的都知道,goto是很受忌讳的语句,甚至有人根本不用,而提倡用if、for、while来实现程序转移。那么,大家有没有想过,我们为什么这么忌讳goto呢?为什么偏爱if、for、while呢?因为goto是很粗暴、不讲道理的转移,而if、for、while呢,它清楚地说明了转移的原因和条件,有理有据!我们对函数内的goto耿耿于怀的同时,却无视长期存在的、组件之间、线程之间的大GOTO,甚至有些操作系统还为提供了丰富的大GOTO为卖点,说什么为应用程序提供丰富的服务。
什么是大GOTO呢?操作系统环境下编程,一个线程往往代表一个独立模块。绝大多数操作系统提供了无条件的线程休眠、暂停和唤醒功能,线程执行到任何时候,都可以无缘无故地倒地就睡,cpu将转而执行另一个就绪线程,就像用GOTO跳转到另一个线程一样,究竟跳到哪个线程呢?不知道!小goto还有个标号让你知道跳到哪里,大GOTO则连跳到哪里读不知道。线程睡着以后,自己是不会唤醒自己的了,但其他任何线程都可以无条件地把它唤醒,这又涉嫌模块间互相操作。因此,无条件的休眠、暂停和唤醒,使程序的执行过程跨模块地搅在一起,是模块间失去独立性,如果两个线程是由两个团队独立开发的,则属于两个团队间交叉跳转。
Djyos不提供模块间互操作功能,以降低模块间的耦合,这样,可能会给用户编写模块内的代码带来些许不便,但能使每个模块独立化。要知道,登10次泰山的难度,也比不上登一次珠峰;同样,把十个简单系统做可靠的难度,低于把一个复杂系统做可靠。Djyos刻意帮助用户降解可能存在的模块间耦合,不以“帮助用户少写几行代码”为目标。djyos不提供任何类似的操作,所有事件都是自己控制自己的行为,没有任何事件处理函数间交叉控制的可能。djyos并不是不让事件暂停、休眠和阻塞,只是像if、for、while一样,要求程序员说明理由,为此,djyos提供了丰富的同步功能,程序员使用这些同步函数,明确告诉操作系统,自己停下来的理由,以及明确的唤醒条件,由操作系统检测到这些条件成立后,唤醒自己。这样,应用程序每个事件都自己控制自己行为,从而彻底避免了应用程序模块之间直接的交叉控制。也就是说,djyos中不存在跨事件(对应其他操作系统的线程)的大GOTO。
一个线程,直接控制别的线程的优先级,也是很致命的,一个线程的优先级,属于其核心内部数据,在面向对象的思想中,是最应该隐藏的信息。而直接被别的模块控制,还谈什么模块独立性。Djyos的djy_set_prio函数,只能设置正在执行的事件(对应其他操作系统的线程)自己的优先级。
如何管理数据,是降低模块间耦合性的重要一环,有经验的系统工程师,拿到项目后,首先想到的,是如何组织和管理数据的问题。广义上,应用程序需要的一切数据都是资源,DJYOS操作系统系统提供一个简单易用的资源管理模块,用于管理用户比较关注的、对程序运行意义重大的资源,并提供了丰富的资源管理api函数。在DJYOS资源管理模块的协助下,应用程序管理数据将变得非常简单。更主要的是,如果用户坚持用资源管理器管理所有数据,将使不同的软件模块实现细节上获得惊人的一致性。一个有一定规模的软件,必然要划分为若干模块才能顺利开发,如果不加约束,各模块可能各自设计自己喜欢的方法管理各自的数据。这种不一致性将增加软件的复杂度,增加阅读和修改软件的难度,而且,这样不可避免地会增加软件规模,增加编程和测试的工作量。若要在开发团队内和团队间人员调配,新人将花较多的时间熟悉新模块,而如果各模块代码有一致性,就会降低人员调配时交接工作的难度。
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本帖最后由 djyos 于 2012-8-8 21:03 编辑 ]