什么是数据驱动编程

前言:

最近在学习《Unix编程艺术》。以前粗略的翻过,以为是介绍unix工具的。现在认真的看了下,原来是介绍设计原则的。它的核心就是第一章介绍的unix的哲学以及17个设计原则,而后面的内容就是围绕它来展开的。以前说过,要学习适合自己的资料,而判断是否适合的一个方法就是看你是否能够读得下去。我对这本书有一种相见恨晚的感觉。推荐有4~6年工作经验的朋友可以读一下。

正题:

作者在介绍Unix设计原则时,其中有一条为“表示原则:把知识叠入数据以求逻辑质朴而健壮”。结合之前自己的一些经验,我对这个原则很有共鸣,所以先学习了数据驱动编程相关的内容,这里和大家分享出来和大家一起讨论。

数据驱动编程的核心

数据驱动编程的核心出发点是相对于程序逻辑,人类更擅长于处理数据。数据比程序逻辑更容易驾驭,所以我们应该尽可能的将设计的复杂度从程序代码转移至数据。

真的是这样吗?让我们来看一个示例。

假设有一个程序,需要处理其他程序发送的消息,消息类型是字符串,每个消息都需要一个函数进行处理。第一印象,我们可能会这样处理:
void msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
{
    if (0 == strcmp(msg_type, "inivite"))
    {
        inivite_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "tring_100"))
    {
        tring_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_180"))
    {
        ring_180_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_181"))
    {
        ring_181_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_182"))
    {
        ring_182_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_183"))
    {
        ring_183_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ok_200"))
    {
        ok_200_fun(msg_buf);
    }

    。。。。。。
    else if (0 == strcmp(msg_type, "fail_486"))
    {
        fail_486_fun(msg_buf);
    }
    else
    {
        log("未识别的消息类型%s\n", msg_type);
    }
}
上面的消息类型取自sip协议(不完全相同,sip协议借鉴了http协议),消息类型可能还会增加。看着常常的流程可能有点累,检测一下中间某个消息有没有处理也比较费劲,而且,没增加一个消息,就要增加一个流程分支。

按照数据驱动编程的思路,可能会这样设计:
typedef void (*SIP_MSG_FUN)(const char *);

typedef struct __msg_fun_st
{
    const char *msg_type;//消息类型
    SIP_MSG_FUN fun_ptr;//函数指针
}msg_fun_st;

msg_fun_st msg_flow[] =
{
        {"inivite", inivite_fun},
        {"tring_100", tring_fun},
        {"ring_180", ring_180_fun},
        {"ring_181", ring_181_fun},
        {"ring_182", ring_182_fun},
        {"ring_183", ring_183_fun},
        {"ok_200", ok_200_fun},

        。。。。。。
        {"fail_486", fail_486_fun}
};

void msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
{
    int type_num = sizeof(msg_flow) / sizeof(msg_fun_st);
    int i = 0;

    for (i = 0; i < type_num; i++)
    {
        if (0 == strcmp(msg_flow[i].msg_type, msg_type))
        {
            msg_flow[i].fun_ptr(msg_buf);
            return ;
        }
    }
    log("未识别的消息类型%s\n", msg_type);
}

下面这种思路的优势:

1、可读性更强,消息处理流程一目了然。

2、更容易修改,要增加新的消息,只要修改数据即可,不需要修改流程。

3、重用,第一种方案的很多的else if其实只是消息类型和处理函数不同,但是逻辑是一样的。下面的这种方案就是将这种相同的逻辑提取出来,而把容易发生变化的部分提到外面。

隐含在背后的思想

很多设计思路背后的原理其实都是相通的,隐含在数据驱动编程背后的实现思想包括:

1、控制复杂度。通过把程序逻辑的复杂度转移到人类更容易处理的数据中来,从而达到控制复杂度的目标。

2、隔离变化。像上面的例子,每个消息处理的逻辑是不变的,但是消息可能是变化的,那就把容易变化的消息和不容易变化的逻辑分离。

3、机制和策略的分离。和第二点很像,本书中很多地方提到了机制和策略。上例中,我的理解,机制就是消息的处理逻辑,策略就是不同的消息处理(后面想专门写一篇文章介绍下机制和策略)。

数据驱动编程可以用来做什么:

如上例所示,它可以应用在函数级的设计中。

同时,它也可以应用在程序级的设计中,典型的比如用表驱动法实现一个状态机(后面写篇文章专门介绍)。

也可以用在系统级的设计中,比如DSL(这方面我经验有些欠缺,目前不是非常确定)。

它不是什么:

1、 它不是一个全新的编程模型:它只是一种设计思路,而且历史悠久,在unix/linux社区应用很多;

2、它不同于面向对象设计中的数据:“数据驱动编程中,数据不但表示了某个对象的状态,实际上还定义了程序的流程;OO看重的是封装,而数据驱动编程看重的是编写尽可能少的代码。”

书中的值得思考的话:

数据压倒一切。如果选择了正确的数据结构并把一切组织的井井有条,正确的算法就不言自明。编程的核心是数据结构,而不是算法。——Rob Pike

程序员束手无策。。。。。只有跳脱代码,直起腰,仔细思考数据才是最好的行动。表达式编程的精髓。——Fred Brooks

数据比程序逻辑更易驾驭。尽可能把设计的复杂度从代码转移至数据是个好实践。——《unix编程艺术》作者。

posted @ 2011-08-03 22:22  常高伟  阅读(15771)  评论(17编辑  收藏