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          嵌入式軟件設計的極簡主義

          作者:驢三時間:2019-09-27來源:電子產品世界收藏

          多年前,胡適先生發表過一篇文章-《多研究些問題,少談些主義》,大意是空談誤國,與其做些主義的爭論,不如多干點實事云云。據說,文章甫出,便迎來罵聲一片,足見國人對“主義”情有獨鐘,絕非個別文人兩句話就可回轉心意的。

          本文引用地址:http://www.tyy68.com/article/201909/405368.htm

          被小資情調酥軟了骨頭的胡適君當然理解不了“主義”的力量。在之后波瀾壯闊的幾十年里,走長征,過草地,艱苦抗戰,靠著小米加步槍推翻壓在舊中國頭頂的三座大山,無一不是在共產主義的光輝指引下完成的驚天壯舉。

          主義的力量是無窮的。今天,我想談一談嵌入式軟件設計這項同樣偉大光輝正確的事業中的主義。

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          電子行業發展近百年,產品形式多樣、高度靈活,又可隨意定制,在這混亂與嘈雜中,各大標準組織相繼成立門戶,制定軍規。多年下來,硬件設計早已有章可循,條條框框有板有眼,軟件設計亦逐漸規范,標準林立。照理說,對于同一個要求,只要按規范和標準來,大家做出的東西就像異父異母的親兄弟一樣,令人免不得生出東哥一般的臉盲癥來。

          但是,電子工程師偏偏是一個不甘于寂寞的群體。荷爾蒙在體內奔騰,內啡肽在腦子里游走,不在產品上折騰一番,怎么告慰這“無處安放的青春”?

          于是乎我們看到,盡管是同樣功能的東西,設計人員們把它搞得形式多樣,真可謂龍生九子,個個不同。而且,相比較于硬件開發,軟件設計更加個性化,折騰空間更大。于是乎,在這令人眼花繚亂的設計背后,有一個直擊工程師靈魂的問題——兄臺是遵循什么樣的設計理念開發產品的?

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          設計理念是一種讓菜鳥們摸不到頭腦的存在,但是大佬們說,它實實在在地貫穿于產品的整個設計過程,決定了所設計產品的呈現方式、使用方式、便利性、穩定性、質量等一系列要素。

          據說,做出過爆品的大公司都特別講究設計理念問題,對于某個面向特定行業特定人群的特定產品,設計理念往往對產品的成敗起著決定性的作用。坊間經常流傳大公司內部高管之間狗血般的內斗,但是又據說,有些人身攻擊和對立完全是技術層面,是在產品設計理念上存在不可調和的沖突延伸而來的斗爭。

          設計理念既然如此重要,對于人微言輕、處于嵌入式行業最前線的設計人員的我們,同樣要貫徹正確的設計理念來指導我們的設計工作。

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          軟件設計非常靈活,幾句代碼敲下去,功能就阿里阿里巴巴變了,這種極強的可變性導致它很容易出質量問題。在建筑領域有個口號說‘質量問題重于泰山’,這樣的話同樣適用于航空航天、軍工、醫療電子、汽車電子等安全攸關的領域。

          遠的就不說了,我就問問諸君,您還敢坐波音的飛機嗎?

          可是,軟件質量問題又有著太多不可控的因素,設計人員的身體狀況、心情狀態、編碼習慣、編碼水平、工作態度、思維方式、創造能力甚至人生觀、價值觀、世界觀等等看似與軟件設計無關的要素都會對軟件最終的實現起到或多或少的影響。如此這般靈活,使得軟件質量問題成為業界最為關注的因素。

          目前在軟件質量的控制上,有管理制度的支撐、工具的支持、過程控制的約束,這些都對改進軟件質量起到了一定的作用。但是,軟件設計更多的時候是一項依賴于設計人員自身稟賦天性的技能,而不是一種純粹的科學,任何外在的支持,其作用都無法代替軟件設計者自身的技能和專業素養。

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          來源:千庫網

          從技術需求分析出發,到架構的選定、模塊的劃分,到代碼的最終呈現,不同專業水準的設計人員,其設計過程及最終代碼層面的實現都有著顯著的差別,這些也會對后續的維護、升級產生深遠的影響。

          故而,在軟件設計的整個過程中,秉持正確的設計理念對軟件設計起著決定性的作用,它不僅對當前設計過程的推進和控制起到正向作用,還會簡化產品在整個生命周期內的維護與升級工作。

          OK,設計理念很重要,那么,到底要在嵌入式軟件設計中遵循什么樣的設計理念,或者說主義呢?

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          我今天想向大家掰扯掰扯的設計理念就是大家都聽說過,但是可能沒有認真深入研究過的“極簡主義”。

          極簡主義是建筑設計領域的一種設計理念和美學概念,它強調摒棄一切無用的細節,追求最純粹最本真的呈現,已經應用到建筑設計、工業品設計、服裝設計、家居設計等領域中,而在軟件設計領域,貫徹極簡主義的設計理念同樣會對軟件開發過程起到巨大的推動作用。

          下面我就不惜眉毛,從需求分析、設計方案兩個方面給大家剖析一下極簡主義的作用。

          [需求分析]-把復雜變簡單!

          需求分析是軟件設計的重頭戲,在審視所設計產品的功能性能需求時,在繁雜多樣的需求規格說明書中迅速把握和區分產品核心功能和細枝末節,對于產品的深入理解及設計方案的選擇制定有著至關重要的指導意義。

          在需求分析過程中堅持極簡主義的設計理念,會讓我們厘清思路,迅速把握產品基本架構、功能的基本剖面,避免陷入紛繁條目的泥淖,犯下不識廬山真面目的錯誤。

          通過化繁為簡,設計人員可以把主要精力牢牢關注在核心要素上,在有限的人力物力資源下,為必要的核心要素建立嚴格的性能指標和測試標準,避免為了一些細枝末節的小功能,而在主要功能、基本要素上做出設計上的妥協。

          [設計方案]-最簡單的實現方式更容易貼近功能的本質

          條條大路通羅馬,但是兩點之間,直線最短。

          在多種設計方案的權衡和選擇上堅持極簡主義,就是在功能和實現之間“走直線”,便是以結果為導向,始終追求最高效、最簡潔的方法。體現在軟件設計中,便是貫徹最簡原則,秉持“若無必要,勿增實體”的奧卡姆剃刀原則,揮舞鋒利的奧卡姆剃刀,化繁為簡,尋求最簡單的實現方式,同時從極簡中尋求可控,增強對軟件的掌控感。

          它背后的邏輯是:對所實現功能的理解越深刻,實現方式越簡單,設計方案與功能邏輯的距離越短,也更能體現功能的內在邏輯。隨意的、通常也是復雜的實現會占用我們過多的精力,把眼界限制在與功能邏輯有相當距離的設計實現上,從而把問題的本質拉遠、掩蓋,把本來簡單清晰的東西搞得復雜起來,使人迷失在邏輯的迷宮里。

          但是,把簡單變復雜很容易,把復雜變簡單很困難!

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          舍繁就簡,不僅考驗設計者的專業功底,更考驗設計者的發散思維和創造能力。它需要我們深入理解功能的含義、條件、內部細節、上下文,在初次設計的基礎上反復斟酌,花心思考慮怎樣以比當前簡單的方式實現。

          軟件設計從來就不是一蹴而就的,在邁向其最終實現的路途中,要充滿耐心地一次次迭代、重構和優化,從復雜而模糊的代碼泥淖中,找到前行的路。以清晰的軟件結構、與邏輯相近的設計語言描述,尋求最簡的功能實現。

          苦心人天不負,三千越甲可吞吳!極簡主義帶來的回報同樣是豐厚的,首先它會讓軟件質量更好控制,因為復雜的東西會擴散風險,只有簡單的東西才能做到風險可控。其次,前人栽樹后人乘涼,它會使得之后的維護工作更加簡單易行,從而助你早日擺脫996。

          后記

          極簡主義不是片面追求簡單、偷工減料,相反,它要求在特定的需求下、具體的設計中,將性能做到極致、實現做到最簡,這種對性能的追求、對最簡實現方式的苛求對設計工作提出了更高的要求。

          極簡主義在設計實踐中的體現及應用不是寬泛的,而是非常具體而微的,它體現在你的軟件結構設計、模塊劃分和接口的定義、每個函數的實現、每條語句的權衡甚至每個變量的選擇上。在孜孜不倦得對代碼進行優化再優化、重構再重構的過程中,極簡主義幫助設計者更加洞察產品,更加快速得由必然王國邁向軟件設計的自由王國。



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