0. 概述

我相信,很多程序员都已经意识到基础知识的重要性,觉得要夯实基础,才能走得更远,但同时对于如何将基础知识转化成开发“生产力”仍然有些疑惑。所以,你可能看了很多基础的书籍,比如操作系统、组成原理、编译原理等,但还是觉得很迷茫,觉得在开发中用不上,起码在平时的 CRUD 业务开发中用不上。实际上,这些基础的知识确实很难直接转化成开发“生产力”。但是,它能潜移默化地、间接地提高你对技术的理解。

不过,我觉得,设计模式和操作系统、组成原理、编译原理等这些基础学科是不一样的。它虽然也算是一门基础知识,但是它和数据结构、算法更像是一道儿的,相比那些更加基础的学科,设计模式能更直接地提高你的开发能力。我在开篇词里也说了,如果说数据结构和算法是教你如何写出高效代码,那设计模式讲的是如何写出可扩展、可读、可维护的高质量代码,所以,它们跟平时的编码会有直接的关系,也会直接影响到你的开发能力。 不过,你可能还是会觉得设计模式是把屠龙刀,看起来很厉害,但平时的开发根本用不上。基于这种观点,接下来,我们就具体地聊一聊,我们为什么要学习设计模式?

1. 应对面试中的设计模式相关问题

学习设计模式和算法一样,最功利、最直接的目的,可能就是应对面试了。

不管你是前端工程师、后端工程师,还是全栈工程师,在求职面试中,设计模式问题是被问得频率比较高的一类问题。特别是一些像 BAT、TMD 这样的大公司,比较重视候选人的基本功,经常会拿算法、设计模式之类的问题来考察候选人。 所以,我在求职面试的时候,都会提前准备、温习一遍设计模式。尽管并不是每次面试都会被问到,但一旦被问到,如果回答得不好,就是一个败笔,这场面试基本上也就凉凉了。所以,为了保证万无一失,摆脱一旦被问到答不出来的窘境,对于设计模式这种大概率被问到的问题,我都会未雨绸缪,提前准备一下。

当然,我并不是临时抱佛脚。我平时就比较重视设计模式相关知识的积累,所以底子比较好,只需要在每次面试前花很短的时间,重新温习一下,便可以自信满满地去面试,而不是心里老是担心被问到,影响正常的面试发挥。 所以,如果你也不想让设计模式相关问题成为你面试中的短板,那跟着我把专栏中的知识点都搞清楚,以后面试再遇到设计模式相关的问题,就不会惧怕了,甚至还会成为你面试中的亮点。

2. 告别写被人吐槽的烂代码

我们经常说,“Talk is cheap,show me the code。”实际上,代码能力是一个程序员最基础的能力,是基本功,是展示一个程序员基础素养的最直接的衡量标准。你写的代码,实际上就是你名片。

尽管我已经工作近十年,但我一直没有脱离编码一线,现在每天也都在坚持写代码、review 指导同事写代码、重构遗留系统的烂代码。这些年的工作经历中,我见过太多的烂代码,比如命名不规范、类设计不合理、分层不清晰、没有模块化概念、代码结构混乱、高度耦合等等。这样的代码维护起来非常费劲,添加或者修改一个功能,常常会牵一发而动全身,让你无从下手,恨不得将全部的代码删掉重写! 当然,在这些年的工作经历中,我也看到过很多让我眼前一亮的代码。每当我看到这样的好代码,都会立刻对作者产生无比的好感和认可。且不管这个人处在公司的何种级别,从代码就能看出,他是一个基础扎实的高潜员工,值得培养,前途无量!因此,代码写得好,能让你在团队中脱颖而出。

所以,我的专栏,不仅仅只是讲解设计模式,更加重要的是,我会通过实战例子,手把手教你如何避免刚刚提到的代码问题,告别被人诟病的烂代码,写出令人称道的好代码,成为团队中的代码标杆!而且,写出一份漂亮的代码,你自己也会很有成就感。

3. 提高复杂代码的设计和开发能力

大部分工程师比较熟悉的都是编程语言、工具、框架这些东西,因为每天的工作就是在框架里根据业务需求,填充代码。实际上,我刚工作的时候,也是做这类事情。相对来说,这样的工作并不需要你具备很强的代码设计能力,只要单纯地能理解业务,翻译成代码就可以了。

但是,有一天,我的 leader 让我开发一个跟业务无关的比较通用的功能模块,面对这样稍微复杂的代码设计和开发,我就发现我有点力不从心,不知从何下手了。因为我知道只是完成功能、代码能用,可能并不复杂,但是要想写出易扩展、易用、易维护的代码,并不容易。 如何分层、分模块?应该怎么划分类?每个类应该具有哪些属性、方法?怎么设计类之间的交互?该用继承还是组合?该使用接口还是抽象类?怎样做到解耦、高内聚低耦合?该用单例模式还是静态方法?用工厂模式创建对象还是直接 new 出来?如何避免引入设计模式提高扩展性的同时带来的降低可读性问题?……各种问题,一下子挤到了我面前。

而我当时并没有对设计模式相关的知识(包括设计模式、设计原则、面向对象设计思想等)有太多的了解和积累,所以一时间搞得我手足无措。好在因此我意识到了这方面知识的重要性,所以在之后很多年的开发中,我都一直刻意锻炼、积累这方面的能力。面对复杂代码、功能、系统的设计和开发,我也越来越得心应手,游刃有余。写出高质量代码已经成为了我的习惯,不经意间写出来的代码,都能作为同事学习、临摹的范例,这也成为了我职场中最引以为豪的亮点之一。

4. 让读源码、学框架事半功倍

对于一个有追求的程序员来说,对技术的积累,既要有广度,也要有深度。很多技术人早早就意识到了这一点,所以在学习框架、中间件的时候,都会抽空去研究研究原理,读一读源码,希望能在深度上有所积累,而不只是略知皮毛,会用而已。

从我的经验和同事的反馈来看,有些人看源码的时候,经常会遇到看不懂、看不下去的问题。不知道你有没有遇到过这种情况?实际上,这个问题的原因很简单,那就是你积累的基本功还不够,你的能力还不足以看懂这些代码。为什么我会这么说呢? 优秀的开源项目、框架、中间件,代码量、类的个数都会比较多,类结构、类之间的关系极其复杂,常常调用来调用去。所以,为了保证代码的扩展性、灵活性、可维护性等,代码中会使用到很多设计模式、设计原则或者设计思想。如果你不懂这些设计模式、原则、思想,在看代码的时候,你可能就会琢磨不透作者的设计思路,对于一些很明显的设计思路,你可能要花费很多时间才能参悟。相反,如果你对设计模式、原则、思想非常了解,一眼就能参透作者的设计思路、设计初衷,很快就可以把脑容量释放出来,重点思考其他问题,代码读起来就会变得轻松了。

实际上,除了看不懂、看不下去的问题,还有一个隐藏的问题,你可能自己都发现不了,那就是你自己觉得看懂了,实际上,里面的精髓你并没有 get 到多少!因为优秀的开源项目、框架、中间件,就像一个集各种高精尖技术在一起的战斗机。如果你想剖析它的原理、学习它的技术,而你没有积累深厚的基本功,就算把这台战斗机摆在你面前,你也不能完全参透它的精髓,只是了解个皮毛,看个热闹而已。 因此,学好设计模式相关的知识,不仅能让你更轻松地读懂开源项目,还能更深入地参透里面的技术精髓,做到事半功倍。

5. 为你的职场发展做铺垫

普通的、低级别的开发工程师,只需要把框架、开发工具、编程语言用熟练,再做几个项目练练手,基本上就能应付平时的开发工作了。但是,如果你不想一辈子做一个低级的码农,想成长为技术专家、大牛、技术 leader,希望在职场有更高的成就、更好的发展,那就要重视基本功的训练、基础知识的积累。

你去看大牛写的代码,或者优秀的开源项目,代码写得都非常的优美,质量都很高。如果你只是框架用得很溜,架构聊得头头是道,但写出来的代码很烂,让人一眼就能看出很多不合理的、可以改进的地方,那你永远都成不了别人心目中的“技术大牛”。 再者,在技术这条职场道路上,当成长到一定阶段之后,你势必要承担一些指导培养初级员工、新人,以及 code review 的工作。这个时候,如果你自己都对“什么是好的代码?如何写出好的代码?”不了解,那又该如何指导别人,如何让人家信服呢?

还有,如果你是一个技术 leader,负责一个项目整体的开发工作,你就需要为开发进度、开发效率和项目质量负责。你也不希望团队堆砌垃圾代码,让整个项目无法维护,添加、修改一个功能都要费老大劲,最终拉低整个团队的开发效率吧? 除此之外,代码质量低还会导致线上 bug 频发,排查困难。整个团队都陷在成天修改无意义的低级 bug、在烂代码中添补丁的事情中。而一个设计良好、易维护的系统,可以解放我们的时间,让我们做些更加有意义、更能提高自己和团队能力的事情。

最后,当你成为 leader、或者团队中的资深工程师、技术专家之后,你势必要负责一部分团队的招聘工作。这个时候,如果你要考察候选人的设计能力、代码能力,那设计模式相关的问题便是一个很好的考察点。 不过,我也了解到,很多面试官实际上对设计模式也并不是很了解,只能拿一些简单的单例模式、工厂模式来考察候选人,而且所出的题目往往都脱离实践,比如,如何设计一个餐厅系统、停车场系统、售票系统等。这些题目都是网上万年不变的老题目,几乎考察不出候选人的能力。在我的专栏中,有 200 多个真实项目开发中的设计模式相关问题,你跟着看下来,足以让你成为设计模式方面的大牛,再来面试候选人的时候,就不用因为题目老套、脱离实践而尴尬了!

6. 总结

今天,我们讲了为什么要学习设计模式相关的知识,总结一下的话,主要有这样五点:应对面试中的设计模式相关问题;告别写被人吐槽的烂代码;提高复杂代码的设计和开发能力;让读源码、学框架事半功倍;为你的职场发展做铺垫。

投资要趁早,这样我们才能尽早享受复利。同样,有些能力,要早点锻炼;有些东西,要早点知道;有些书,要早点读。这样在你后面的生活、工作、学习中,才能一直都发挥作用。不要等到好多年后,看到了,才恍然大悟,后悔没有早点去学、去看。 设计模式作为一门与编码、开发有着直接关系的基础知识,是你现在就要开始学习的。早点去学习,以后的项目就都可以拿来锻炼,每写一行代码都是对内功的利用和加深,是可以受益一整个职业生涯的事情。