软件的可维护性和可复用性

        

      通常认为，一个易于维护的系统是一个复用率较高的系统，而一个复用性较好的系统就是一个易于维护的系统，但实际上可维护性和可复用性是两个独立的目标，方向并不是总是一致的，对于面向对象的软件系统的设计来说，在支持可维护性（Maintainability）的同时，提高系统的可复用性（Reuseability）是一个核心问题。

                                                                   软件的可维护性

       导致一个软件的可维护性较低的原因：

    过于僵硬(Rigidity):

      很难在一个软件系统里加入新的特性，一旦加入新的特性就会影响到其他模块的功能，最后会变成跨越几个模块的改动，由于设计上的缺陷，导致不敢轻易往原有的系统中添加新的特性的僵硬化的情况。

    过于脆弱(Fragility):

      修改已有的代码时过于脆弱，对一个地方的修改，往往会导致看起来没有什么关系的另一个地方发生故障，尽管在修改前，设计师会竭尽所能预测可能的故障点，但是在修改完成之前，系统的原始设计师甚至都无法预测到可能会波及的地方，这种一碰就碎的情况，就是软件系统过于脆弱。 

    复用率低(Immobility):

      所谓复用，就是指一个软件的组成部分，可以在一个项目的不同地方甚至不同的项目中重复使用。每当程序员发现一段代码、函数、模块的功能可以在新模块或者新系统中使用，但是发现这些现存的代码、函数、模块依赖于一大堆其他的东西，以至于很难将他们分开。最后，他们发现最好的办法就是不去碰这些东西，而是重写自己的代码。

这样的系统存在复用率低的问题。 

    黏度过高(Viscosity):

有的时候，一个改动可以以保持原有的设计意图和原有的设计框架的方式进行，也可以以破坏原始意图和框架的方式进行。第一种办法无疑会对系统的未来有利，第二种办法是权宜之计，可以解决短期问题，但是会牺牲中长期利益。

如果第二种办法比第一种办法容易得多的话，程序员就有可能牺牲长期利益，采取权宜之计，在一个通用的逻辑种建立一种特例，以便解决眼前的问题。

一个系统设计，如果总是使得第二种办法比第一种办法来得容易，说明黏度过高。一个黏度过高的系统会诱使维护她的程序员采取错误的维护方案，并惩罚采取正确方案的程序员。

 

    设计的目标：

    一个好的系统设计应该具备如下的性质：

    可扩展性(Extensibility):

新的特性很容易加入到系统中去，就是可扩展性，就是“过于僵硬”反面。

    灵活性(Flexibility):

      可以允许代码修改平稳地发生，而不会波及到很多其他的模块。灵活性就是“过于脆弱”的反面。

    可插入性(Pluggability):

      可以很容易的将一个类抽出去，同时将一个有同样接口的类加入进来，这就是可插入性。 

                                                                                   软件的可复用性

    复用的重要性： 

较高的生产率，较高的软件质量，恰当的复用可以改善系统的可维护性。

    传统的复用：

代码的剪贴复用，算法的复用，数据结构的复用。

    面向对象的设计的复用：

面向对象的语言中，数据的抽象化、继承、封装和多态的特性是几项最重要的语言特性，这些特性使得一个系统可以在更高的层次上提供可复用性。数据的抽象化和继承可以使得概念和定义得以复用，多态性使得实现和应用可以复用，而抽象化和封装可以保持和促进系统的可维护性。这样，复用的焦点不再集中在函数、算法等具体的实现细节上，而是集中在最重要的具有宏观商业逻辑的抽象层次上。

抽象层是一个应用系统做战略性判断和决定的地方，那么抽象层次应当是较为稳定的，应当是复用的重点。如果抽象层次的模块相对独立于具体层次的模块，那么具体层次的变化不会影响到抽象层次的，所以抽象层次模块的复用会比较容易。

在面向对象的设计里，可维护性复用是以设计原则和设计模式为基础的。

    对可维护性的支持：

首先，适当地提高系统的可复用性，可以提高系统的可扩展性。允许一个具有同样接口新类代替旧的类，是对抽象接口的复用。客户端依赖于一个抽象的接口，而不是一个具体的实现类，使得这个具体的类可以被其他的类取代，而不需要修改客户端的代码。

系统的可扩展性是由“开-闭”原则、里氏代换原则、依赖倒转原则和组合/聚合复用实现的。

其次，适当地提高系统的可复用性，可以提高系统的灵活性。在一个设计得当的系统中，每一个模块都相对于其他模块独立存在，并且保持与其他模块尽可能少的通信。这样一来，在其中一个模块的代码发生修改的时候，这个修改的压力不会传递到其他模块。

系统的灵活性是有“开-闭“原则、迪米特法则、接口隔离原则保证的。

最后，适当地提高系统的可复用性，可以提高系统的可插入性，在一个符合“开-闭“原则的系统中，抽象层封装了与商业逻辑有关的重要行为，这些行为的具体实现由实现层给出。当一个实现类再满足需要，需要以另一个实现类取代的时候，系统的设计就可以保证旧的类可被拔出，新类可以被插入。

可插入性有“开-闭“原则、里氏代换原则、组合/聚合复用原则、依赖倒转原则保证。 

设计原则：

开-闭原则：OCP

里氏代换原则：LSP

依赖倒转原则：DIP

接口隔离原则：ISP

组合/聚合复用原则：CARP

迪米特法则：LOP

这些原则首先都是复用的原则，遵循这些原则可以提高系统的可复用性，同时提高系统的可维护性。