把设计模式用起来！（3）用不好模式？之时机不对

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本篇继续讲设计模式用不好的常见原因，这是第二个：使用设计模式的时机不对。

二、时机不对

这里说的时机并不是单纯指软件研发周期中的时间阶段，而是指条件；更具体一点，指程序员应该满足什么条件，才是使用设计模式的好时机。

第一个条件前面说过了，得有问题。第二个条件，程序员需具备分析问题的能力。毕竟，只有通过分析才能从问题得到模式，如图：

图：  从问题到模式

这张图中最重要的是分析，最不重要的是模式。你甚至可以认为，一个没学过模式的程序员面对某个具体问题，只要分析得当，往往也能应用正确的模式，只是他自己不知道自己组织代码方式，被称作某某模式。

那么，我们要如何获得更强的分析能力呢？其一，对问题所属的业务逻辑越熟悉，对问题就越了解；其二，既然模式是此过程的结果，那么，熟悉模式也有利于我们强化分析问题的能力。由此，我们可以画一张更复杂一点的图：

图：  问题-分析-模式

尽管熟悉模式倒过来有助于理解问题，但程序员的更多努力仍需用在正向路径：熟悉业务→理解问题→分析问题→找到并应用正确的设计模式。

在理解问题的基础上，思考是否需要以及如何使用设计模式，这个结论听起来是如此的自然而然，几乎称得上是一条“公理”，但确实有很多程序员，特别是正在学习设计模式或自诩擅长设计模式的程序员，容易违背，犯“先有模式，然后到处找问题”的错误。

有同学说，“老师，虽然我心里确实装满设计模式，快溢出来的那种，但我并不会犯拿模式硬套问题的低级错误；相反，我总是在看到某个问题和某个模式匹配度很高的情况后，才会放心地套用设计模式。”

“只是放心吗？难道没有开心？”

“当然也开心啊！每当用对一次设计模式，我的内心充满成就感。”

这正是罪之所在：对设计模式的使用，有迫切的期待。这是贪欲，这是心魔，是引发更多软件研发问题的万恶之源。这种心态很容易让我们提倡的“工作逼迫你使用设计模式”，变成“你逼迫工作使用设计模式”。

说这么多，是在表达一个观点：使用设计模式应宁缺勿滥，因为，一段用错设计模式的代码往往比未使用模式的代码，更令后来人头痛。

每一个设计模式，都是在表达特定意图（Intent）的一种组织代码的方式。一段代码用上一个设计模式，意味着这段代码至少多出了两个明显的属性：一是它的意图，二是它的代码结构。一段什么设计模式都没用上代码，它就是一段代码；而一段代码用上了设计模式，代码中的设计模式就像人群有个显眼包，它会一直叫嚷：“看我，看我！我的设计意图是……我的实现结构是……”

那么，阅读者接收到这两个信息，是好事还是坏事？这就得看设计模式用对与否。幸福的代码都是相似的，不幸的代码却各有各的不幸，见表：

功能满足 (业务)	模式选择 (意图)	模式实现 (结构)	不幸的效果
ꭗ	ꭗ	ꭗ	表达了错误的意图且该意图未正确实现，程序不对劲
ꭗ	ꭗ	√	表达并实现了一个错误的意图，程序不对劲
ꭗ	√	ꭗ	意图正确，但该意图实现有错，程序不对劲
√	ꭗ	ꭗ	表达了错误的意图，且意图实现有误，但程序能跑对
√	ꭗ	√	用一个错误的模式实现了程序所需的功能

无论模式选对选错，也无论功能满足与否，表中几种应用情况中的设计模式，都会给代码阅读者带来更多干扰甚至误导，毕竟它们会说话。

这里特别讲讲表中最后一类不幸：“用一个错误的模式实现了程序所需功能”。这里最常见的“错误”，就是用了一个并不需要的模式。比如，使用策略模式，但直至系统下线也没用上第二个策略。再如，实现了一个无比强大的解释器，却只用它顺序执行指令。

丁小明严肃地从座位站起来：“老师，您应知道‘防御性编程’？程序员总是预设程序存在问题且将持续需要修改。所以，尽管在刚开始做设计时我们无法预测是否有第二个策略，但我们应该预设它有。至于解释器的例子，确实有点过度设计之嫌，但原则上，假定未来会有复杂的流程脚本需要执行，不对吗？”

这是很多同学都会有的疑惑：防御性编程是对的，可是切忌过度设计也是对的，日常编程做设计，能不能有一个简单明了且有效的方法，能迅速将我们从“加上！”和“不要！”，甚至是“砍掉！”的纠结中拉出来？

具体到何时使用设计模式这个问题，新的疑惑是：假设我还没有完全掌握业务需求就被迫写代码，那这些代码未来一定会变，那么，我现在是不是应该预防性地多加使用设计模式？毕竟，设计模式生来就是为了应对变化。让我们画张图来更清楚的表达：

因为会有变化，所以就马上用模式？

这种想法是错的，它把工作理想化了，并且弄错了工作首要目标。编程工作首先需保证正确实现当下的功能，然后才去考虑如何更好地就应对未来的变化。

为什么是这样先后次序？有两个理由，第一个略显功利：先快点做对，再慢慢做好，这样比较不会挨训，也可以反过来说，你上来就花大力气让代码能应对未来的65536种变化，大概率也得不到领导夸奖。第二个理由很客观：后者依赖前者，即，通常，正是在从不对，到不那么对，到最终做对的过程中，才能对眼下的功能、未来的变化、应有的设计这三者都产生深刻的理解。

丁小明再次发问：“有些功能未来会发生的变化，在程序员一行代码未写时，就可以猜出十之八群，这种情况下，程序员直接用上设计模式，也不合理吗？”这种理想状态当然存在。诸如：

• 项目前期工作非常棒，需求清晰，设计详细，详细到此处该用什么模式都写出来了；
• 你对此类问题有深刻理解，或有可靠的经验，此类功能后续的变化路径，你看得清楚、也看得长远；
• 针对眼前这类问题，业界有教科书般的解决方法。

更多的时候，程序员处在水深火热中：

• 甲方对现有的功能都说不清楚，遑论未来的变化；
• 甲方基于防御性心理，罗列了各种各样的，未来可能的变化；
• 甲方没怎么提，我方（领导、产品经理、程序员自己）设想了一大堆；
• 甲方没怎么提，我方也没怎么想，但因为业务领域问题，我方并未正确理解甲方的真实需求；
• 甲方提了一些，我方想了一些，并且我方正确地理解了甲方，只是不管甲方说还是我方想的，都有不对的地方；
• ……

如果某一块的功能需求还比较模糊，作为乙方，千万不要自信可以通过一个“强大的设计”以做到“以不变应万变”，从而“立于不败之地”。此时的正确做法，应是直接的、快速地把当前所理解的功能做出来，并借助它尽快确定相关需求。

对问题的理解是一切设计的基础，不过，实现设计的过程，能极大帮助程序员全面地，深入地理解问题。多数时候，甲方能告诉你需求，但不能帮你做需求分析，而程序员因为跨领域的原因，所做的需求分析仍然有不少模糊与暧昧。比如，功能F1客观上需要的输入是I1、I2、I3，但程序员有可能在开始时认为是I1、I3和I4。有很多方法有助发现并纠正这个错误认知，其中一种非常高效的方法，就是编写代码尝试实现，在实现的过程，即可验证、强化、纠偏、补充程序员对业务系统的理解，包括厘清对象职责和理清对象关系，这二者是面向对象和用对设计模式的重要基础。

这是本小节的结论：除非你对问题理解到位透彻，否则不要一开始写代码就想着使用设计模式，在功能写对之前，更不要为了该功能“未来可能的变化”去套用设计模式。

这个结论只说了不要，那什么时候可以要呢？两点：

1. 如果你对问题和业务所在领域非常有经验，那么，可以直接上设计模式以应对未来的变化；
2. 否则，请在变化发生一次、两次、甚至三次的时候，再开始考虑使用设计模式重构代码。

台下有同学一脸落莫，问：“老师，我赞同第二点，但我们的领导不愿意给我重构所需的资源，比如时间，怎么办？”。这是回到上一小节“实践不足”中的情况B了。你可以屈服，从此不去想设计模式的好；也可以造反，说服领导，或想办法让自己当上领导；还也可以跳槽。无论如何，我都不建议一个程序员在这种恶劣的工作环境下，一边要抓紧完成业务功能，一边要努力用对设计模式。注意，当我说这话时，我站边技术主管。本来，主管只需检查你功能做对做错，现在，他需要同时检查功能和模式，其中后者还有需区分选择和实现上的错误，诸如：(a) 功能做错，模式选错，模式写错；(b) 功能做错，模式选对，模式写错； (c) 功能做对，模式选错，模式写对……（参见表2）。

猜，技术主管在这种场景下，最喜欢说的是哪一句话？答：“你这是要把错误雕成一朵花吗？”

来听一个源于真实案例改编的故事吧。主人公本应是丁小明，为节省篇幅，我们用“你”来代替。

假设问题为Q，正确答案是A；而因为理解有误，你以为需要实现的业务逻辑是B，并且你迅速想到B未来有可能发展成B1、B2、B3。想到这里，你一边啜吸奶茶发出嗞嗞嗞的声音；一边在脑海中构建原始思路C。为了更好地表达思路，也为了更好地应对B1、B2、B3，你果断选用设计模式D，D的意图是I。不过，由于你还是设计模式新人，所以你真实想表达的意图其实是J，而你写的模式很像D但又不是D，称作“D' ”。测试一把，确实能实现B，你充满成就感地提交了代码E。

技术主管开始审查E，他迅速嗅到D的味道；会心一笑，品一口咖啡，感觉自己像羽扇纶巾的诸葛亮，准备欣赏一场漂亮的战役，看看自己的员工如何通过设计模式优雅地干掉Q。10分钟过去，20分钟过去，30分钟过去……经验老到的主管，终于发现D` 和 D 只是长得像而已。

主管放下代码，翻出上次设计模式内训的文档，发现当时你写的答案那叫一个似是而非。他叹一口气，陷入自责。

1个小时过去，主管猛然领悟，你的真实意图是J。

2个小时过去，主管醍醐灌顶：“这家伙想要实现的业务逻辑是B，不是A！”，不过，纵使如此，也不应该用D啊？看一眼时间是夜里11点30分，还早；他拨通了你的电话。

夜深人静，主管的身边人呼吸均匀，偶尔吐一两句梦话。主管轻悄悄地换个姿式，继续听话里的你兴奋地谈着：“B1、B2、B3变化，可能还是保守了，我有一种预感，三个月以后，随着用户量的剧增，B99，B100，B101也是有可能发生的……”

这样的破事来个三四次，故事中主人公的工作类型就会发生变化，参见上一小节“实践不足”的情况D、情况C、情况A。

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