To程序員：要寫出好代碼，你需要懂點兒“底層思維”

??點擊“博文視點Broadview”，獲取更多書訊

在阿里巴巴的晉升會議上，評委經(jīng)常會問：“你的成功可以復(fù)制嗎？”

我最初做評委時基本不會問這樣的問題，因為我認(rèn)為這樣的問題很虛，工作完成就行了，不需要那么多道理。

然而隨著時間的推移，我發(fā)現(xiàn)這的確是一個好問題。

因為它可以區(qū)分出你是碰巧把事情做對了，還是你具備了一直做對事情的能力，二者是有本質(zhì)區(qū)別的。碰巧做對，說明你的能力可能還不足，換一種情景，你就不一定能應(yīng)付。

因此，好的晉升制度不僅要考查成績，更重要的是考查能力。對從事腦力勞動的技術(shù)人員來說，“能力”主要指的是“思維能力”。

例如，我們都知道編程的時候命名很重要，也很難，可為什么會這樣呢？

如果要深挖其背后的原因，將是一個非常有趣的話題，甚至可以和哲學(xué)有關(guān)。

命名工作中暗含了抽象思維能力和語言哲學(xué)，語言本身是抽象的符號，比如當(dāng)你說“花”的時候，指的并不是某一朵具體的玫瑰花、郁金香，而是花的抽象概念。一朵具體的花雖然看得見、摸得著，但總會有凋零消亡的時候，而“花”這個字作為精神實體將永不會消亡。所以，抽象的花和具體的花到底哪個才是本真呢？這是一個哲學(xué)問題。

拋開哲學(xué)爭論，就“花”這個字而言，它是提取了所有花的共性的抽象符號。命名之所以難，是因為你要經(jīng)歷一個提取共性、歸納要義，并賦予恰當(dāng)名稱的抽象思維過程。

因此，要想真正做好命名，除了要掌握一些命名技法，還需要更深層次的修煉——提升抽象思維能力。

在《西方哲學(xué)史》中，奧古斯丁說：“至于什么是時間，在沒人問我時，我非常清楚；可一旦要向別人解釋，我就有點糊涂了?！?/span>

對于抽象的概念也是如此，我們都知道，抽象思維是工程師最重要的思維能力。因為軟件設(shè)計是純思維的創(chuàng)造活動，軟件技術(shù)本質(zhì)上就是一門抽象的藝術(shù)。程序員每天都要動用抽象思維，對問題域進(jìn)行分析、歸納、綜合、判斷、推理等。

但到底什么是抽象思維？什么是抽象的層次性？如何運用抽象思維解決軟件中的問題？如何提升抽象思維能力？對于這些問題，并不是每個人都能說的清楚。

簡而言之，“抽”就是抽離，“象”就是具象。從字面上理解抽象，抽象的過程就是從“具象”事物中歸納共同特征，“抽取”得到一般化的概念的過程。英文的抽象——abstract，來自拉丁文abstractio，它的原意是排除、抽出。

為了更直觀地理解抽象，讓我們先來看一幅畢加索的畫。圖的左邊是一頭水牛，是具象的；右邊是畢加索的畫，是抽象的。

抽象牛只有幾根線條，不過這幾根線條是做了高度抽象之后的線條，過濾了水牛的絕大部分細(xì)節(jié)，只保留了牛最本質(zhì)的特征，比如牛角、牛頭、牛鞭、牛尾巴等。這種對細(xì)節(jié)的舍棄使得“抽象牛”具有更好的泛化（Generalization）能力。可以說，抽象概念更接近問題的本質(zhì)。也就是說，所有的牛都逃不過這幾根線條。

回到畢加索的抽象畫，如果映射到面向?qū)ο缶幊?，抽象牛就是抽象類?/span>Abstract Class），代表了所有牛的抽象。抽象?？梢员环夯筛嗟呐＃热缢?、奶牛、牦牛等。每一種牛都代表了一類（Class）牛，對于每一類牛，我們可以通過實例化，得到一個具體的牛實例（Instance）。

從這個簡單的案例中，我們可以總結(jié)出抽象的3個特點。

對于程序員來說，對抽象層次的權(quán)衡是對我們設(shè)計能力的考驗，要根據(jù)業(yè)務(wù)的需要，選擇合理的抽象層次，既不能太高，也不能太低。

例如，現(xiàn)在要寫一個關(guān)于水果的程序，我們需要對水果進(jìn)行抽象，因為水果里面有紅色的蘋果，我們當(dāng)然可以建一個RedApple的類，但是這個抽象層次有點低，只能用來表達(dá)“紅色的蘋果”。假如來一個綠色的蘋果，你還得新建一個GreenApple類。

為了提升抽象層次，我們可以把RedApple類改成Apple類，讓顏色變成Apple的屬性，這樣紅色和綠色的蘋果就都能用Apple表達(dá)了。再繼續(xù)往上抽象，我們還可以得到水果類、植物類等。

可以看出，抽象層次越高，內(nèi)涵越小，外延越大，泛化能力越強。然而，其代價就是業(yè)務(wù)語義表達(dá)能力越弱。

我經(jīng)常開玩笑說：“為了通用性，把所有的類都設(shè)置為Object，把所有的參數(shù)都設(shè)置為Map的系統(tǒng)，是最通用的?！币驗镺bject和Map的內(nèi)涵最小，其泛化能力最強，可以適配所有的擴展。從原理上來說，這種抽象也是對的，萬物皆對象嘛！但我們?yōu)槭裁床贿@么做呢？就是因為越抽象，越空洞，雖然通用，但也“無用”。

思考一下，我們在寫代碼的過程中，什么時候會用到強制類型轉(zhuǎn)換呢？當(dāng)然是LSP不能被滿足的時候，也就是說子類的方法超出了父類的類型定義范圍，為了使用子類的方法，只能使用類型強制轉(zhuǎn)換將類型轉(zhuǎn)成子類類型。

舉個例子，在蘋果（Apple）類上，有一個isSweet()方法用于判斷水果甜不甜；在西瓜（Watermelon）類上，有一個isJuicy()用于判斷水分是否充足的；同時，它們都共同繼承一個水果（Fruit）類。

此時，我們需要挑選出甜的水果和有水分的西瓜，會編寫如下一段程序：

public class FruitPicker {

    public List pickGood(List fruits){        return fruits.stream().filter(e -> check(e)).                collect(Collectors.toList());    }        private boolean check(Fruit e) {        if(e instanceof Apple){            if(((Apple) e).isSweet()){                return true;            }        }        if(e instanceof Watermelon){            if(((Watermelon) e).isJuicy()){                return true;            }        }        return false;    }}

對于代碼中的強制類型轉(zhuǎn)換，仔細(xì)分析一下，可以發(fā)現(xiàn)，根本原因在于isSweet()和isJuicy()的抽象層次不夠。站在更高的抽象層次，也就是Fruit的視角看，我們挑選的就是可口的水果，只是具體到蘋果時，我們看甜度；具體到西瓜時，我們看水分而已。

解決方法是對isSweet( )和isJuicy( )進(jìn)行抽象層次提升，我們可以在Fruit上創(chuàng)建一個isTasty( )的抽象方法。

注意：tasty這個詞本身就要比sweet和juicy要抽象。

因此，我們在做抽象提升的時候，一定是伴隨著語言的變化的。

通過提升抽象層次，我們消除了instanceof判斷和強制類型轉(zhuǎn)換，讓代碼重新滿足了里氏替換原則，利用面向?qū)ο蟮亩鄳B(tài)，也使代碼重新變得優(yōu)雅可擴展了。

public class FruitPicker {

    public List pickGood(List fruits){        return fruits.stream().filter(e -> check(e)).                collect(Collectors.toList());    }            private boolean check(Fruit e) {        return e.isTasty(); //不再需要instanceof和強制類型轉(zhuǎn)換    }}

所以，每當(dāng)我們在程序中準(zhǔn)備使用instanceof做類型判斷，或者用cast做強制類型轉(zhuǎn)換的時候，都有可能是一次做提升抽象層次的機會。

▊ 《程序員的底層思維》

張建飛 著

?
如果喜歡本文
歡迎?在看丨留言丨分享至朋友圈?三連

?熱文推薦??

書單 | 云端架構(gòu)怎么設(shè)計才好？這幾本書告訴你！
程序員最討厭的四件事，它能解決！
豆瓣9.6分，Scala編程圣經(jīng)第5版重磅來襲！
量子時代已來，與時代接軌，從這本書開始！


▼點擊閱讀原文，了解本書詳情~