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从编写代码到制造代码

Posted on 2009-02-15 18:21 canonical 阅读(1847) 评论(2)  编辑  收藏 所属分类: 设计理论

    软件开发作为一种工程技术,它所研究的一个重点就是如何才能有效降低软件产品的研发成本。在这一方向上,组件技术取得了空前的成功。它所提供的基本图景是 像搭积木一样从无到有的组装出最终的产品。在某种意义上,这是对现代建筑工业的模仿和致敬。新材料,预制件,框架结构,这些建筑学的进展在软件领域被一一 复制,建筑工地上的民工自然也成为了程序员们学习的楷模。毕竟,在组件的世界中码代码,基本上也是一种“搬砖”的行为。

    值得庆幸的是,软件开发作为一种智力活动,它天生具有一种“去民工化”的倾向。信息产品有着与物质世界产品完全不同的抽象本质。在物理空间中,建造100 栋房屋,必须付出100倍的努力,老老实实的干上100遍。而在概念空间中建造100栋房屋,我们却可以说其他房屋与第一栋一模一样,加点平移旋转变换即 可。一块砖填了地基就不能用来盖屋顶,而一段写好的代码却可以在任何可用的场合无损耗的被使用。一栋建好的房屋发现水管漏水要大动干戈,而在完成的软件中 补个局部bug却是小菜一碟。在抽象的世界中有效的进行生产,所依赖的不应该是大干,苦干的堆砌,而应该是发现某种可用于推导的原理,基于这些原理,输入 信息可以立刻转换为最终的结果,而不需要一个逐步构造的过程。即我们有可能超越组装性生产,实现某种类似于数学的原理性生产。http://canonical.javaeye.com/blog/325051

    代码复用是目前软件业中鼓吹降低生产成本的主要口号之一。但是在组件技术的指向下,一般所复用的只是用于构建的砖块,而并不是某种构造原理。即使在所有信 息已经确定的情况下,我们仍然不可能从需求立刻得到可执行的产品。很多代码即使我们在想象中已经历历在目,却仍然需要一行行把它们誊写下来。当我们发现系 统中已经没有任何组件值得抽象的时候,仍然留下来众多的工作需要机械化的执行。代码复用的理想国距离我们仍然非常的遥远。

    子例程(subroutine)是最早的代码重用机制。这就像是将昨天已经完成的工作录制下来,在需要的时候重新播放。函数(function)相对于子 例程更加强大。很多代码看起来并不一样,但是如果把其中的差异部分看作是变量,那么它们的结构就可以统一了。再加上一些判断和循环,很多面目迥异的东西其 实是存在着大量共享信息的。面向对象技术是一次飞跃性的发展。众多相关信息被打包到一个名称(类型)中,复用的粒度和复杂度都大大提升。派生类从基类继 承,可以通过重载实现对原有代码的细致调整。不过,这种方式仍然无法满足日益增长的复用需求。很多时候,一个名称并不足以标定我们最终需要的代码结构,在 实际使用的时候还需要补充更多的信息。类型参数化,即泛型技术,从事后的角度看其实是一种明显的解决方案。根据参数动态的生成基类自然可以吸纳更多的变 化。经历了所谓Modern C++的发展之后,我们现在已经非常明确,泛型并非仅仅能够实现类型共变,而是可以从类型参数中引入更丰富的结构信息,它的本质是一种代码生成的过程。http://canonical.javaeye.com/blog/57244 认清了这一点,它的扩展就非常明显了

   BaseClass<ArgClass> --> CodeGenerator<DSL>

DSL(或者某种模型对象)相对于普通的类型(Class),信息密度要大很多,它可以提供更丰富也更完整的输入信息。而CodeGenerator也不必拘泥于基础语言本身提供的各种编译机制,而是可以灵活应用各种文本生成技术。http://canonical.javaeye.com/blog/309395 CodeGenerator在这里所提供的正是根据输入模型推导出完整实现代码的构造原理。

    现在很多人热衷于开发自己的简易代码生成工具,这些工具也许可以在简单的情形下减轻一些体力工作,但是生成的代码一般不能直接满足需求,仍然需要手工执行 大量的删改工作。当代码生成之后,它成为一种固化的物质产品,不再能够随着代码生成工具的改进而同步改进,在长期的系统演化过程中,这些工具并不一定能够 减少累积的工作量。

   修正过程  ==> CodeGenerator<DSL>

为了改进以上代码生产过程,一些人试图在CodeGenerator中引入越来越多的可配置性,将各种变化的可能内置在构造原理中。显然这会造成CodeGenerator的不正常的肿胀。当更多的偶然性被包含在原理中的时候,必然会破坏原理的简单性和普适性。

   输入信息 + 一段用于推导的原理 + 修正补充 = 真实模型

必须存在[修正补充]这一项才能维持以上方程的持久平衡。

    为了摆脱人工修正过程,将模型调整纳入到概念世界中,我们需要超越继承机制的,更加强大的,新的技术手段。其实在当前的技术背景下,这一技术已经是呼之欲出了。这就是AOP, Aspect Oriented Programming。http://canonical.javaeye.com/blog/34941

      Biz ==[AOP extends]==> CodeGenerator<DSL>

继承仅仅能够实现同名方法之间的简单覆盖,而AOP所代表的技术原理却是在代码结构空间中进行任意复杂的删改操作,它潜在的能力等价于人工调整。

    为了实现上述生产模式,需要对编程语言,组件模型,框架设计等方面进行一系列改造。目前通用的AOP实现和元编程技术其实并不足以支持以上模式。http://canonical.javaeye.com/blog/275015
    这一生产模式将会如何演化,也是一个有趣的问题。按照级列理论,我们立刻可以得到如下发展方向:

    Context0 + DSL1 + EXT0 = DSL0  
    Context1 
+ DSL2 + EXT1 = DSL1 
   

 http://canonical.javaeye.com/blog/33824

Witrix平台中BizFlow可以看作是对DaoWebAction的修正模型,但是它本身具有完整的意义,可以直观的被理解。在BizFlow的基础上可以逐步建立SeqFlow,StateFlow等模型。http://canonical.javaeye.com/blog/126467

      现在有些人试图深挖函数式语言,利用模式匹配之类的概念,做符号空间的全局优化。但是我们需要认识到通用的机制是很少的,能够在通用语言背景下被明确提出 的问题更是很少的。只有在特定领域中,在掌握更多局部信息的情况下,我们才能提出丰富的问题,并作出一定背景下的解答。DSL的世界中待做的和可做的工作 很多。http://canonical.javaeye.com/blog/147065

      对于程序员而言,未来将变得越来越丰富而复杂,它将持续拷问我们的洞察力。我们不是一行行的编写代码,把需求一条条的翻译到某种实现上,而是不断发明局部的生产原理,依靠自己制定的规则在抽象的空间中不断的创造新的表象。

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2009-02-16 11:51 by 董锐
都是作者自己写的吗?好厉害啊!

# re: 从编写代码到制造代码  回复  更多评论   

2009-03-09 21:58 by CoderDream
一堆javaeye的链接,博主很不厚道啊!

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