Geleceğin kırılgan Mühendisliği Çözümlerindeki SOLID Prensiplerinin Rolü

Teknolojinin bir benzeri olmayan bir hızda geliştiğinin bir döneminde, mühendislere kendi ağırlığı altında değişmeleri için uyum sağlamaları için bir dizi tasarım kılavuzu sunmak; Bu ilkeler sadece teorik yapılar değildir; bugün Robert C. Martin tarafından birçok dirençli ve ölçeklenebilir mühendislik çözümleriyle tanıtılır.

Gelecek-kanıt mühendisliği bir sonraki teknoloji trendini tahmin etmekle ilgili değildir; modülerliği teşvik eden sistemler tasarlamak ve her ilkeyi derinlikte inşa etmek, pratik örnekler sunmak ve bu kuralları zamanınızın testini sağlamak için geliştirme iş akışlarını tartışmak.

SOLID İlkelerini Anlamak

SOLID acronym beş temel tasarım prensibini temsil ediyor:

  • [FONT:0)[Dönetici: 3 )
  • [FONT:0)O[DÜT:1)
  • [FONT:0)L[DÜT:1) - Liskov Altung Prensliği (LSP)
  • [FONT=0)I) - Interface Segregation Principles (ISP)
  • [DÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ:0)D[DÜT:1)

Bu ilkeler, bir sistemin temel mimarisine uygulanan ve parçalı etkileri önlemeye yardımcı olduğu için mühendislere rehberlik etmek için birlikte çalışır.PID'in bir araya gelmesi, bir sistemin yaşam boyu bakım ve uzatma maliyetini dramatik bir şekilde azaltamaz.

The Historical Context

SOLID ilkeleri nesne odaklı tasarım topluluğundan, Bertrand Meyer (Open/Kapat Prensipleri) ve Barbara Liskov (Liskov Altung Prensipleri) tarafından yapılan bu fikirlere dayanarak, bu ilkelerin neredeyse her modern yazılım projesinde yaygın olarak öğretilmesi ve referansları olmuştur.

Tek Sorumluluk Prensi (SRP) ve modülerlik

Tek Sorumluluk Prensipi, bir sınıfın, modülün veya işlevin tek bir tane olması gerektiğini ve sistemin her bir bileşeninin istenmeyen yan etkileri olmadan değiştirilmesi gerektiğini belirtir.

Tipik bir e-ticaret sistemi düşünün. SRP'nin ortak bir ihlali, aynı sınıfa yapılan değişikliklerdir, SRP'yi uygulamak için geçerli olan ayrımı, ödeme işleme, envanter kesintisini, e-posta bildirimlerini ve girişini yapın. herhangi bir sorumluluktan-posta yoluyla geçiş yapmak gibi - aynı sınıfa kadar yapılan değişikliklerdir, SRP'yi ihlal etme riskini artırabilirsiniz.

SRP'nin Geleceği için Faydaları

  • [FONT:0) Değişimin Bölünmesi:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: 1 )
  • [FONT:0)Enhanced testability: Single- amaçlı bileşenler izolasyonda test etmek daha kolaydır.
  • [FONT:0)Clearer mülkiyeti:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici: · 1 ) Takımlar, birbirlerinin koduna adım atmaksızın belirli alanlarda uzmanlaşabilirler.
  • [FONT:0) Hızlıca: [Döneticiler, bir seferde bir sorumluluğu ele alarak sistemi anlayabilirler.

SRP'yi uygulamak için, bir modülün değişmenin bir nedeni olup olmadığına dair düzenli olarak kod incelemelerini yerine getirmek. Birden çok endişeyi işleyen büyük sınıfları veya yöntemleri tespit etmek için statik analizler kullanın.In practice, SRP sık sık daha büyük bir dizi sınıfa yol açar, bu da kullanılabilirlik içinde ödediği bir ticarettir.

Açık / İçsel Prensip (OCP) ve Extenabilite

Open/Kasım Prensipleri, yazılım varlıklarının (klasik, modüller, fonksiyonlar) uzatma için açık olması gerektiğini iddia ediyor, ancak değiştirilmesi için kapalı olması gerekir. Hedef, mevcut olmayan, test edilen kodlar aracılığıyla yeni davranışın eklenmesine izin vermek.Bu genellikle soyutlama yoluyla elde edilir - arayüzler, soyut sınıflar veya strateji kalıpları – bu yüzden yeni işlevsellik zor kodlanmış olarak kullanılabilir.

Şu anda PDF raporları üreten bir raporlama sistemi düşünün. Yeni bir gereksinim HTML raporları talep ederse, bir OCP-violating yaklaşımı mevcut raporun jeneratörünü her rapor türü için bir koşul içerecek şekilde değiştirirdi.Bu tür arayüz koşullarına karşı prolife, bu yüzden test etmek için kırılgan kod ve zor bir tasarım asla gerekli değişiklikleri gerekli kılar.

Tasarım Desenleri ile OCP'yi Uygulamayın

Bazı tasarım modelleri doğal olarak OCP'ye bağlanır:

  • [FONT:0)Strateji Kalıp:[Dönetici:[Dönetici:0)Enables interchangeable algoritmaları (e.g., farklı fiyatlandırma stratejileri) bağlamı değiştirmeden takılabilir.
  • [FONT=0]Template Method Desen:[Dönetici:[Dönetici] Bir algoritmanın iskeletini bir temel sınıfta tanımlar, alt sınıfların belirli adımlara izin verir.
  • [FONT:0)Decorator Desen:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:0)[Döneticileri değiştirmeksizin nesnelere sorumluluklar ekler.

OCP ile zihindeki sistemler tasarlayarak, mühendislik takımları minimum riskle yeni gereksinimleri yanıtlayabilir. ilke, uzun vadeli çeviklik için bir sürücüdür, çünkü sistemin sabit kısımlarını değişkenlerden ayırarak.

Liskov Altung Prensliği (LSP) ve Flexability

Liskov Altung Prensi, süper sınıfın nesnelerinin doğru şekilde çalıştığını ve miras hiyerarşilerinin doğru şekilde çalıştığını belirtmesi gerektiğini belirtir.

LSP'nin klasik ihlali, her iki boyutu eşit tutmak için yöntemlerdir, o zaman bağımsız bir genişlik ve yükseklik ayarlandığında kırılır.Ücretsiz bir tasarım, ve [[DÜcretsizler için|seçmişler, her iki boyutta da, aynı zamanda, bağımsız bir genişlik ve yükseklik yöntemi ile kodlar, davranışsal varsayımlar yerine ortadan kaldırılamaz.

Uygulamada LSP

LSP'ye uymak:

  • Sözleşme tarafından tasarım kullanın: Doküman ön koşullar, ön koşullar ve temel sınıflar için değişmezler ve bunları elde edilen sınıflarda uygularlar.
  • miras üzerine Favor kompozisyonu: Delegasyon genellikle derin miras ağaçlarından kaynaklanan ince LSP ihlallerinden kaçınır.
  • Temel sınıf arayüzüne karşı davranışı doğrulayan birim testleri yazın, sadece özel uygulama değil.

Alt işveren veya üçüncü taraf kütüphaneler dahil edildiğinde, LSP, mevcut tüketicileri bozmadan bir sözleşme garantisi haline gelir.For future-proof solutions, LSP, uygulamalarınızı takas edebileceğinizi sağlar (örneğin, dağıtılmış önbellekli bir önbellekli bir modül yerine)

Interface Segregation Principles (ISP) ve Clarity

Interface Segregation Prensibi, müşterilerin kullanmadıkları arayüzlere bağımlı olmamalarını tavsiye eder. Başka bir deyişle, büyük, monolithic arabirimler daha küçük, daha spesifik olanlara bölünmelidir.Bu, darbeyi azaltır ve sistemleri daha anlaşılır ve adapte edilebilir hale getirir.

Bir sonraki yazının, "GÖRÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ

ISS ve Microservices

ISS, hizmet seviyesinde de geçerlidir. A coarse-grained API that puts many endpoints for çeşitli kullanım durumlarının her tüketiciyi karmaşıklığa bölmek için kuvvetler.In partition APIs into small, domain-specific Interfaces (e.g.,TELFLT:32), [[FONT|s.

ISS'yi uygulamak genellikle daha zengin bir dizi küçük arayüze yol açıyor, bu da dosyaları artırabilir ancak değişikliklerin etkisini azaltır.Gelecek kırılgan mühendislik için, ISS, ilgili bağımlılıklar için merkezi hale getiren "saf sınıfları" önlemeye yardımcı olur, sistemi değiştirmek için daha dirençli hale getirir.

Bağımlılık Prensipleri (DIP) ve Decoupling

Bağımlılık Prensipleri Yüksek seviyeli modüllerin düşük seviyeli modüllere bağlı olmadığını belirtir; ayrıca, soyutlamalara bağlı olmalıdır; detaylar soyutlamalara bağlı olmalıdır. DIP, bağımlılık enjeksiyonunun ve aşırı yüklemenin temeline bağlıdır (IoC) konteynerler, ki bu da Spring, ASP.NET Core ve Angular gibi modern çerçevelerin temelleridir.

DIP olmadan, yüksek seviyeli bir işletme kuralı sınıfı doğrudan beton veri deposu veya giriş kütüphanesini anlık olarak verebilir.Eğer veri depolama teknolojisi değişiklikleri (örneğin, SQL'den NoSQL'e), yüksek seviyeli kod, bir soyutlama tanıtarak - yüksek seviyeli bir iş mantığı ve düşük seviyeli repository uygulamaları arayüze bağlı olarak.

Bağımlılık Enjeksiyonu ile Pratik Uygulama

DIP'i genellikle içerir:

  1. Bağlanma arabirimleri veya bağımlılıkları için soyut sınıfları tanımlamak.
  2. Bu bağımlılıkları inşaat parametreleri, yöntem parametreleri veya mülk setleri ile hazırlamak.
  3. Bir IoC konteynerini anlık ve yaşam boyu yönetmek için kullanın.

Bu model de çift bileşenleri, onları bireysel olarak test edilebilir ve değiştirilebilir hale getirir. Örneğin, ünite testinde ve aurFLT:37'de üretimde bulunan tüm araçlar, özellikle de çok sayıda takımın farklı katmanlara sahip olduğu büyük sistemlerde değerlidir - beton uygulamaları beklemeden önce.

SOLID'i uygulamak için meydan okumalar ve ticaret-offlar

SOLID ilkeleri güçlü olsa da, zorluklar olmadan değildir.Bir projedeki erkenden itibaren gereksiz karmaşıklığa ve prematüre yol açabilir. Takımlar basitliğe olan esnekliği dengelemek zorunda kalacaklardır. Bazı yaygın pitfalls şunları içerir:

  • [FONT:0) Interface Prodüksiyonu:[Dönetici:[Dönetici:0) ISS'yi aşırı bir şekilde uygulamak, yönetmek zor olan yüzlerce küçük arayüze neden olabilir.
  • [FONT:0) Yönelme içinde: [DIP: DIP birçok ekstra sınıf ve farklı katmanlar tanıtabilir, kodu gezinmek için daha zor hale getirebilir.
  • [FONT:0)Performance üst:[Dönetici:[Dönetici:0)[Dönetici:[Dönetici:0)Performance üst üste:[Dönetici:[Dönetici:[Dönetici:0))
  • [FONT:0) LSP'nin ([Dönetici) olumsuz mirasları, LSP'yi ihlal eden ince böcekleri yakalamak zor olabilir.

Anahtar, SOLID ilkeleri pragmatik olarak uygulamaktır. Her kod parçası tam bağlılıka ihtiyaç duymaz; en büyük olasılıkla değişmeyen temel alanlara odaklanır. tasarım kalıpları hafifçe ve sadece gerçek bir problem çözdüğünde, kod incelemeleri ve otomatik test yardımı doğrulanır.

SOLID'i Geliştirme Sürecine Bütünleştirin

SOLID'i mühendislik kültürünüze sokmak için aşağıdaki uygulamaları düşünün:

  1. [FONT:0]Domain-Driven Design: Align mimari sınırları iş alt alanları ile çalışır. SOLID ilkeleri doğal olarak iyi tanımlanmış sınırları içinde çalışır.
  2. [FONT:0)Test-Driven Development (TDDD):[DDDDDDD:[DDDDD) kodlar hakkında düşünmeniz gereken arayüzler ve test edilebilirlik hakkında bilgi edinmek için size yardımcı olur.
  3. [FONT=0)Peer Yorumları: [Dönetici:0] SOLID uyumluluğunu içeren kontrol listeleri oluşturmak, bu sınıf bir arayüze veya beton sınıfına kodlamak mı?
  4. [FONT:0)Refaksiyon Sprints:[Dönetici:[Dönetici: 1 ), ihlalleri yeniden ele geçirmek için bir süre ayırın.Dönetici hedef olarak SOLID'yi sürekli olarak geliştirmek için bir ilerlemeniz için ele alalım.
  5. [FONT=0)Tooling:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜN: 0) Statik analizörler (örneğin, SonarQube, ReSharper, PMD) büyük sınıfları tespit etmek için, döngü bağımlıları ve diğer ihlalleri kullanın.

Bu uygulamaları günlük iş akışınıza eklediğimizde, SOLID bir kontrol listesi yerine bir alışkanlık haline gelir. Bu ilkeleri içselleştirmiş ekipler, kodbazlarının alt teknoloji yığını geliştikçe bile tutarlı kalır.

SOLID ve Modern Yazılım Mimarisi

Prensipler mikro hizmet, sunucusuz bilgisayar ve olay odaklı mimariler gibi çağdaş paradigmalarda oldukça ilgili olarak kalmaktadırlar. Örneğin:

  • [FONT:0)Mikro hizmetler:[Döneticiler:[Döneticiler:0) Her hizmet, SRP'ye (işsel iş yeteneği) ve ISS (narrow API yüzeyi) uygun şekilde iletişim kurmak için hizmetleri teşvik eder.
  • [FONT:0] bilet-Driven Systems:) OCP, yeni etkinlik tüketicilerinin yapımcıyı değiştirmeden eklendiği zaman doğal olarak gözlemlenmektedir. LSP, bu olayın eller beklenen sözleşmelere uygun olmasını sağlar.
  • [FONT:0]Serverless Functions:[[Döneticiler:[Döneticiler:[Döneticiler)[değiştir | kaynağı değiştir] Her işlev tek bir sorumluluğuna sahip olma eğilimindedir ve DIP, fonksiyonun yapısıyla enjekte edildiğinde uygulanır.

Dahası, SOLID ilkeleri Hexagonal Architecture (Ports ve adaptörler) ve Clean Architecture gibi diğer mimari kalıpları tamamlamaktadır ve DIP ve soyutlama sınırlarını ağır bir şekilde vurgulayan Temiz Mimarlık. Öğrenme ve SOLID bu üst düzey kalıpların ustalığa doğru temel bir adımdır.

Daha Fazla Öğrenme için Dış Kaynaklar

SOLID ilkeleri hakkındaki anlayışınızı derinleştirmek için, aşağıdaki yazara dayalı referansları keşfedin:

  • [FONT=0] Wikipedia'da [[Dönetici: 1)) · Tarihsel bağlam ve örneklerle kapsamlı bir genel bakış.
  • [FONT:0) Açık Kısa Prensip Robert C. Martin) tarafından devralın - Bob'un orijinal makalesi OCP'yi derinlikte açıklayın.
  • [FONT=0) Martin Fowler tarafından Tasarım İlkeleri[Dönem: 1) Fowler'in SOLID dahil yazılım tasarım ilkeleri üzerine aldığı.
  • [FONT:0]Liskov Substitution Prensibi[[Dönetici: 1 ) - Davranış örneklerle ayrıntılı açıklama.

Sonuç: Uzun Dönem için Bina

SOLID ilkeleri gümüş bir mermi değildir, ancak bu ilkelerin karmaşıklığını yönetmek ve değiştirilmesini sağlamak için kanıtlanmış bir araçtır.SRP, OCP, LSP, ISS ve DIP, mühendislik takımları bugün sadece sağlam olmayan çözümler oluşturabilirler, ancak aynı zamanda yarının gereksinimlerine yatırım yapmak için de bu ilkelerin uygulanması için kanıtlanmış bir araçtır.

Future-proof mühendisliği devam eden bir süreçtir. Disiplin, sürekli öğrenme ve derinleri anlamak için bir istekli gerektirir.PID, ekibinizin DNA'sının bir parçası haline getirir ve teknolojik kesintiye yol açan sistemleri inşa edeceksiniz.