[review] Brownfield Application Development in .NET

說在前頭，這是一本好書，還有我不懂C#, .NET  XD

簡而言之，作者相信，好的軟體流程跟設計是一切的根本，如果專案失控，大致上是這兩方面出問題，所以一書分成兩個部分，第一部分先談到brownfield application的定義，跟著提出軟體流程的工具，比方說VCS、Testing、Defect...等等，如何使用，第二部分則是設計模式跟原則，基本上遵循design pattern的兩句話，low coupling high cohesion & design for interface。

衍生出來的就很多，比方說IoC、DI...，書中主要反應在兩種設計方式上，一個是MVP，另外一個是Anticorruption layer

Anticorruption layer

因應第三方元件或者其他需求，在每一層可以考慮加入一個layer，發揮類似seam的作用，讓上下層依賴這個介面，也就是Robert C. Martin所謂的
High-level modules should not depend upon low-level modules. Both should depend upon abstractions.
Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions.
每一層可以獨立作業，也不會類似過去TCP/IP的設計方式，每一層依賴於下一層，每一層都可以獨立發展

效果類似於下圖

圖片中綠色的區塊相當等於seam的部分SpellChecker跟SpellCheckDictionary可以分開獨立發展，中間接合的部分，由ISpellCheckDictionary承擔，有MVP的味道

[review] MVP

之前在網路上搜尋MVP的時候，無意看到有人說MVC更適合web application這種stateless的開發，非常違反我直覺地描述，最近終於發現可能得出處，是一本書

Brownfield Application Development in .NET，中文翻譯:軟體構築美學

先說違反直覺的部分，首先MVC提出非常早，遠早於現在流行的web application，也就是說MVC一開始是為了application設計才對，以這種觀點，application大多屬於有狀態的(state)，很少是stateless

作者有幾點小小的誤會，首先MVC架構定義跟傳統不大一樣，可以參考POSA一書對MVC架構的描述，MVP不是Martin Folwer提出來的，首先是由IBM於1997年左右提出的，Martin Folwer的MVP算是IBM的改良版本，這種誤解有點類似Martin Folwer提出了refactoring的概念是一樣的，不過Martin Folwer是一個總結並且發揚光大的人是肯定的，非原本名詞的提出者，一點都不損及Martin Folwer的地位

撇開這個不講，書中對各種模型的描述倒是很清楚，如Passive View、Supervising Controller、MVC、MVP

為了觀察web application，先考慮過去MVC是由誰驅動?大多是由應用程式建立了一堆view之後，再由view引發事件驅動controller，可是在web appliction，卻是由網頁直接接觸controller，然後再產生新的view(網頁)

因為stateless以及web流程的特性，controller變成了進入點，再加上route的概念盛行，controller工作變成了，如何引導流程，且非由view創立出來的，所以整體的角色改變了

再者MVC本身有個小小的缺點，view本身是認知model的存在(耦合性)，這有一點點暴露風險的部分是，程式設計師會直接透過view去操作model，而非controller，此外view往往為了model必須要修改，無法獨力發展

MVP有效的解決這問題，首先view直接獨立發展，畫面更新等等事情交由presenter去考慮，model本身從前就已經很獨立了，現在更加地不用透過類似observer patter去通知view，耦合更少。在view與model都獨立的狀況下，必須有角色負責媒合兩者，那個就是presenter，而presenter必須利用IoC的概念，引入兩者view跟model(有可能有很多view與很多model instances)，作為媒介

可是這時候，一些事件的傳遞要如何作用?在web application上面，這件事情不是很嚴重，因為server直接扮演了controller以及route腳色，如同第一個MVC圖片一樣，只是現在將MVC中的MV改成了MVP，但是在應用程式上呢?所以才有上面的application controller存在。

這裡可能會冒出的疑問是，那麼model跟view之間的耦合性不見了，那麼如何更新view?由presenter，但是presenter也無法知道model有沒有更新阿!?Martin Folwer告訴我們，如果要達到主動更新只好把類似observer pattern再放到model跟presenter身上，耦合性又回來了XD天下沒有白吃的午餐，不過透過MVP，讓view與model可以獨立發展，大大提高view的resue了

[review] MVC與MVP

MVC基本職責

• Model : 提供商業邏輯功能、知會view狀態改變
• Controller :  接受輸入、事件，驅動model
• View : 呈現資料，連結Controller，乃至於提供互動介面

有個有點問題的MVC用於動態網頁的設計圖

在過去application實作方式，大多使得view直接認得model，但是model只是透過observer model通知view改變，藉以解構model跟view之間的耦合

所以即使到了動態網頁，應該也不全都是透過controller傳遞scalar data而應該是傳遞model的object

借用下面的圖片說明MVC model的一種life time流程，傳統GUI元件往往把view跟controller連結再一起，所以controller由view建立，事件也由view發起

MVP

上面是在於單機application的時候，往往model會存在記憶體中相當的時間，但是到了web application時代，因為每次請求都是一個新的狀態，換句話說就是stateless，元件的功能側重的變化是

• Model : 提供商業邏輯功能、保存資料、知會view狀態改變
• Controller :  接受請求，驅動model，控制流程
• View : 呈現資料，連結Controller，乃至於提供互動介面

重點在web模式下發生變化的model不是持續、有狀態(stateless)的存在，也就是沒有必要去通知view更新，也辦不到。controller變得接受請求，而比較不像是事件驅動，view由html取代，與controller的連結性以及互動也變得稀薄

由於應用場景的不同，使得MVC這個架構並不是很適合，而產生了新的變形

因為是stateless，所以每次請求都類似service，controller需要分配協調的功能性變弱。這設計模式進一步想解開model/view之間的耦合，連observer pattern都想擺脫掉，另外引入了matrin folwer的IoC思維

• View : 呈現資料以及對presenter提出請求
• Presenter : 提供services，只有特定的介面，所以view要建立合乎presenter的介面 (IoC)
• Model : 照舊XD，但是完全不必再去通知view

這樣的設計好或不好要看場合，由於拿掉了observer pattern，model的改變在web應用上很沒有問題，因為model是被動的，並不用及時通知前端(view)改變。所以在win form上面的設計model有時是跟presenter上是雙向溝通的，可以讓model通知presenter，進而更新view，這點在martin folwer的supervising controller上也有提到
有趣的是，這樣的想法比較接近一開始的圖，所以我說那張MVC的圖有問題XD



參考資料:
一個做得不錯的MVC投影片


Backbones.js
http://documentcloud.github.io/backbone

MVP實作參考
http://www.cnblogs.com/leoo2sk/archive/2010/01/28/mvp-in-practice-based-on-dot-net.html

GRASP General Responsibility Assignment Software Patterns

這是回顧Applying UML and Patterns一書(chapter 16 or 17?)上面提到的設計原則

• information expert
• creator
• high cohesion
• low coupling
• controller

Q. 誰該被分配某個operations?

A. information expert提示將operation交付予擁有資訊的類別，也就是賦予相對應的責任，哪個內別有資訊，便應當負起處理該資訊的任務

Q. 誰該建立某類的物件?

A. creator告訴我們擁有下列狀況的腳色或許應處理

• B聚合(aggregate)有 A
• B包含(contain)A
• B record A
• B closely use A
• B have initialization information of A

Q. 將某個方法或者屬性分配給...

A. low coupling是個好的選擇，提升coupling儘量避免，除非他們的關聯性是必要的

Q. 如何保持複雜度在一定程度內?

A. high cohesion，適當的模組化，避免使得物件之間的互動很難理解、很難維護、很難reuse

Q. 誰該處理系統輸入事件? (metaphor)

A. 將處理訊息的責任指派給兩種概念的類別:

• 代表整個系統或者子系統
• 代表系統事件所屬的使用者情節

最後該說的，如同作者提到的CRC (class reponsibility collaborator cards)卡是個好工具

參考資料

http://en.wikipedia.org/wiki/GRASP_(object-oriented_design)

OO的"沉重"，DDD的反思

DDD是乎達成了相當了不起的成就，給出了一套方法論，讓programmer可以沿著物件導向開發的方式前進，一切的問題似乎是迎刃而解！？

但是本身的經歷說明了似乎還有長遠的路要走，下面記錄下我幾個不解之處

database/persistence是否屬於domain model??

這個大哉問其實再Martin Folwer的PoEAA有所解答，本書主要討論DB模組與OO模型之間轉換的問題，根據作者的講法，是的DB物件屬於domain model的一部分，同時hibernate可能也是實作了大多數PoEAA裡面的內容
不過在DDD內，並沒有詳細探討到DB模型如何融入到domain model內，倒是Jimmy Nilsson的著作談到，如果我們想把Persistence機制與OO模型完全切開，將會導致七八種很嚴重的"後遺症"，然則讓OO model與Persistence機制完全分開又有其好處，不過看來現實是極難辦到

DDD的實際範例?

單單DDD一本書，實際上有太多縫隙需要填補，Jimmy Nisson的著作是個不錯的選項，然則還是有許多方面需要考慮的

DDD是否為唯一方式?是否與其他模範(paradigm)設計方式結合?

前者顯然否定，明顯來說一些嵌入式系統底層就無法享受這樣的好處，不過物件導向的原則倒是往往深入開發的過程。
其他典範如SOA、generic programming、Aspect...等等，都是一些很好的考量，我們看到compiler愈來愈強大，如何混合這些方法論或者技術層次的工具，都是一些開發時可以考量的。如Modern C++ design一書結合pattern以及generic programming的技巧就叫人拍案叫絕，但是個人認為這種技術的門檻太高，短時間內不會被廣泛採用。Aspect則是似乎可以解決Persistence以及OO model分割的問題

OO的"沉重"，DDD (3)

此書最後的部分，也是最精彩跟抽象的部分，從單一專案開發跨足多專案開發

作者首先點出，一個大企業，裡面維護單一的專案是不可能的，也就是累積了或者同時會有好幾個專案在開發，也不是所有專案都使用OO或者DDD開發，也就是多種的可能性

然則使用Domain model，可以嘗試著去描述其他的部分，也就是domain model的本質上並不受限於任何程式語言風格，講求的是溝通以及理解

在整合的過程中，有三件事情是重要的

• 一致性以及完整性 : 所有開發團隊對於相關的部分必須有一致的認知，否則會造成一些整合上不可預期的結果
• 精煉 : 為了能夠掌握專案的目標，同時維護專案在可以理解的情況下，精煉、精簡出Core domain有其必要性
• 大比例架構 : 所有事情不是一步登天，做為指導原則作者提倡大比例架構，如果特殊化，在軟體上可以稱為Architecture

一致性以及完整性

一張圖道盡整個一致性以及完整性維護的地圖

Bounded Context : 將想要表達的模型，有範圍的規劃起來，並且給予有意義的名字，同時確保範圍內不會受到其他模型的影響。

Continuous Integration : 分布整合、自動測試、概念整合、model整合，尤其是自動測試，是一種快速檢視Context之間有沒有問題的技術

Context Map : 強調各bounded context之間的交互作用，可以思考SOA是如何運作

由上面三個主要元素，可以知道，在畫分完畢後，主要的問題將是context之間的介面

最常見的是介面/service之間的問題，是否由相同團隊開發?是否有權利要求提供介面?是否需要完成自己轉接介面(adapter)，而影響因素有溝通能力以及決定權

Shared Kernel : 共享的概念上子集，類似binary/source code等級的分享

Customer/Supplier Development Team : 上下游關係，如開發廠仰賴系統廠的功能，有分層的味道，兩邊必須要有適當的協調者

Conformist : 單純的跟隨者，例如開發廠完全無法要求系統廠提供任何支援性功能，那只有單純的跟隨

Anticorruption Layer : 透過實現特定層面(layer)，團隊自行完成上游所不提供，但自己所需的功能

Open Host Service : 經過一段時間開發，整合所有開放的service

Published Language : 透過一種標準，開放service，如SOAP

兩大因素與採用模式的關係圖如下

精煉

為了能夠集中精神在主要目標，以及提供能夠處理的內容，深入理解context之後，精煉出主要的模型是必須的，但也是費力氣的

Domain Vision Statement : 願景是很簡短且重要的

Highlighted Core : 從大量的背景知識中抽出重要的部分

Segregated Core : 將核心更加模組化

Generic Subdomain : 將支持性的模型移出core domain

Cohesive Mechanism : 讓domain集中在what to do不是耗費在解釋how to do

Abstract Core : 抽象畫主要設計

其中作者點出了很多的風險

大比例原則

以architecture角度切入會顯得比較容易體會，但是architecture並不等於domain model，所以作者提供的觀點卻是更高階的

• evolving order : 概念上的模型必須隨著模型一直演變
• system metaphor : 適當的使用隱喻可以增加對系統的了解，比方說再architecture上說明是MVC
• responsibility layers : 模型對象往往已職責為依歸，仔細觀察這些對象的變化頻率以及職責所在，可以適當的aggregate以及module化
• knowledge level : 如果抽象對象之間的關係限制，無法完整描述，則應把限制這樣的知識暴露到domain model之中，作者舉例出，兩個物件，員工以及退休計畫，如果只有兩個對象，可以隨意匹配，然而某些員工只能享有某些退休計畫，所以把"員工種類的退休計畫"這個對象放入domain model來滿足
• Pluggable component framework : 從interface以及interaction中抽出abstract core的部份，並且建立一個框架，符合介面的元件都可以被抽換

作者再某一章節給出了顯示完整性、精鍊以及大比例原則之間的互動，同時顯示了一個範例如何借助DDD所有技巧發展出一個domain model

OO的"沉重"，DDD (2)

在軟體開發過程，每個iteration一般會不斷添加新的需求，導致domain model不斷的變化，而軟體工程師以及領域專家，對於domain model也會更了解，而為了避免domain model不斷膨脹到無法處理，人們會發揮抽象、精練的能力

作者提出了deep model以及supple design的設計，所謂deep model也就是更加抽象、更容易掌握的模型，而supple design則是彈性的設計，讓模型更容易擴充，兩者都可以透過refactoring達到，很可惜，這裡refactoring不是類似code的操作方式，而是概念上的不斷重新調整

Deep Model
在討論domain model上有幾個重要的概念，可以幫助程式設計師，找出更恰當的模型或者修正一些模型的問題

• 反覆討論：確定與領域專家達成一致正確的共識，有時候領域專家會"尊重"程式設計師的設計，雖然這個設計可能跟現實不吻合，要反覆討論
• 傾聽語言：從交談過程中，確定專家是否確定這個模型與描述一致
• 找出矛盾：需求上是否有模型無法解釋處?
• 不斷學習：尋找過去經驗，或者閱讀相關書籍
• 找出implicit處：發覺應該抽出的概念，如限制、補充

在此作者提出了specification pattern，將依些限制或者補充，當成類似英文中的副詞的位置，有時這個元素必須要獨立出來，置於domain model，可以更加完整的描述整個模型

Supple Design
supple design的部分則是彈性的設計，然則會有overengineering的疑慮，導致過度的設計，然則一個最大的原則是low coupling  high cohesion，將複雜的模型用簡單的關係表示，不要過度使用抽象層面
作者也沒有完全給出一個恰如其分的設計的明確方式，更沒有檢驗的方式，不過提出了若干的pattern作為思考的方向，如下圖表示

• Intention Revealing Interfaces：命名與操作時要描述他們的目的與效果，封裝物件的行為
• Side-Effect-Free Functions：盡可能地將邏輯封裝在function內，如果必要回傳考慮回傳value object，有效的控制影響層面
• Assertion：如果side-effect是implict的，大量交互作用下，結果變得無法預測，利用assertion可以減輕不可預期的效果
• Standalone Classes：極致的low coupling就是standalone class
• Closure of Operations：運作後回傳相同型態，可以降低依賴程度
• Conceptual Contours：找出輪廓，避免關係太複雜，也避免介面無法解釋。設計得太粗糙則介面無法解釋模型，關係太複雜則是呈現了太多的細節。

A Declarative Style of Design
由上面幾個組合而成，則得到類似Design by Contract的效果，可以達到某些特性的限定

• Acceptable and unacceptable input values or types, and their meanings
• Return values or types, and their meanings
• Error and exception condition values or types that can occur, and their meanings
• Side effects
• Preconditions
• Postconditions
• Invariants

可以更嚴格的保證行為以及其結果

OO的"沉重"，DDD (1)

Domain Driven Design提示了我許多以前沒看過的議題，如何讓設計者更加專心地在OO上面

Domain model是一種Ubiquitous lanuage

• 現實以及模型做綁定，這是很簡單的規則，但是往往愈到專案後期，分析的模型愈是和實際的程式碼相差愈大
• Domain Model不是單純的圖形，他是一種語言，也就是包含了上下文(context)
• Domain Model因為有語言的特色，大家需要看得懂，聽得懂
• Domain Model必須不斷的精練，也就是隨著專案成長以及精簡

為何不如XP之類的agile process採用user story之類的技巧呢?主要的問題在於各個user story以及design存在於設計師的心中，是一種隱性的資料(implicit data)，其次agile process，往往產出的主要成果是code，code是一種完美的實現(implemetation)的呈現，然則是太細節，如果將專案的整個class diagram畫在黑板上鐵定很壯觀，但是恐怕解釋要花上很久

而如同agile process一樣，必須發展適當的、共通的語言，將設計精簡的呈現出來，且DDD和agile process一樣相信，feedback是很重要的，設計過程必須和使用者溝通，也就是"語言"主要的用途

如何從問題/需求過渡到設計，DDD的方式採用了類似DB Table design(這是一個很不好的比喻，但是退化/極簡的domain model幾乎就是這種模式)，跟著利用design pattern作為指引，可以簡單地使用下面的圖形作為依據

設計工作主要圍繞著service、entity、value object之間的設計

• entity含有唯一ID，且生命週期間狀態的轉換是有意義的，如身分證
• value object則是臨時的狀態，通常是依附於entity上面
• service則是一種類似於基礎建設的存在，往往處於領域的邊界，如DNS service

而entity以及value object中間往往有關係，在設計上，希望關係(關係在設計圖上用連線表示)愈簡單愈好，避免太過複雜的關係，簡化關係的方式有三

• 限定travel方向
• 限定關聯方式
• 減少關聯

另外一種"打包"關係的方式就是使用aggregation，將物件打包成一個entity，所有內部資料必須透過root處理，且參考到的物件，往往只是value object，也就是並不會影響到實際物件內部物件的狀態

同樣的，如果需要生成狀態的抽象畫，可以使用factory pattern。而repository pattern則適用於查詢相似物件的應用或者封裝travel/filter的行為，比方說，從persistence裝置找到所有大於65歲的老年人口，如果要從某個根物件訪問到所有符合條件的物件太過費時、複雜且沒效率。

DDD有兩個特色，全都形而上，幾乎不涉及persistence，也不涉及class定義等等的部分(GoF多少有class定義)。DDD提示我們如何專注在OOAD上面，而非過去的設計模式(procedure or others)

這裡有些anti-pattern，可供參考，是否是使用舊的方式在設計

• 每個entity就是對應一個table或者一個record
• 關係非常複雜，很多關係是雙向的
• 所有物件的persistence是由一個巨大的facade對應到DB或者檔案

從DDD我也體悟到了J2EE為何會被批評為太過heavy，J2EE每每需要綁訂多個責任，因為J2EE這個architecture管理了persistence以及object的life-time，造成了物件往往有過多的責任，這是一種負擔

經過這些基本考量之後，跟著在每個iteration，如何繼續改善domain model，是一個重要的工作，而且沒有固定的方法

OO的"沉重"，architecture design(架構設計)

初步建立
從需求捕捉=>分析=>設計=>code，由OOAD到OOP是一件不簡單的工作，從UP來說，可能的流程是這樣的

Use cases=>analysis model=>design model=>code

如果簡單的說，就是找出需求，分析的時候分離出名詞跟動詞，將其組合成物件，跟著抽象化倒出analysis model，借用design pattern設計出模型，最後寫出程式碼

中間過程

似乎很簡單，但是中間很多空隙(gap)需要填充，比方說UP推崇architecture centric的思維，那麼如何找出architecture?這是一個很困難的工作

為了設計architecture，UP擴展了許多東西，首先他們在use cases內部添加了一些constraints，表達non-functional features，比方fault tolerance、performance ...，這些非功能性的限制，跟著引入了controller、boundary object以及entity組成的collaboration diagram

利用sub system interface做切割，填補design以及requirement之間的縫隙，並且完成其中的對應(tractability在CMMI很重要!)

建構架構

UP中architecture centric的設計方式有賴經驗，而且要take care的重點很多，很難一概而論，同時要考慮user centric、functional features跟non-functional features，導致作法多樣，同時為了抽象表示的不足，在UP才引入collaboration diagram

在設計architecture的時候可以考慮Matrin Folwer的建議，使用domain model，可以使用DDD (domain driven design)模式，DDD一口氣跳過分析方式，直接由需求到設計，而DDD面臨的兩個議題是，模型的描述語言以及分析的方式

在DDD的部分，使用domain model是很好的選擇，跟UP的collaboration diagram很像，然則也不是那麼容易。主要一個議題是，如何符合iterative建構?如果要辨識出所有的需求再來考慮architecture，整體就變得類似waterfall的設計方式

模型的描述語言DDD使用類似class diagram的模型，並且加上類似use case的補充來描述，客戶專家以及程式設計師，必須懂得同樣的terms，DDD模型大多時候不考慮operations，連attributes也很少紀錄，畢竟是一種抽象思考。

另外一個議題是分析的方式，DDD利用design pattern填補分析方式的不足，DDD相信大家都可經由消化知識，抽象畫原本的議題，進而達成共識(領域專家未必能接受這種語言)，其次這裡的design pattern也與GoF不大一樣，主要注重抽象的層級

另外一種architecture的設計方式類似DDD，首先確立業務目標(白雲，參考writin effective use case 一書)，接著確立範圍以及特色(風箏跟海平面)，同時利用類似use case的上下文(context)來分割出architecture的輪廓，本質上跟DDD很類似，但是只是比較方法論去形塑domain model

不管DDD或者是使用UP的cooperation diagram，重點必須找出重要的(考慮各種non-functional feature)、主要的(risk)、使用者最關心的(user centric)，來做為architecture model，如果單純依照UP提示的，找出涵蓋整個系統，一寸深的architecture，我想只有非常資深的設計師才能做到，且有太多不必要的考量因素

還缺了甚麼?
architecture相當程度是為了演繹一些系統重要的部分，形成重要的骨幹，然則與DDD/Domain model有點不大一致，Domain model主要是要表達整體的概念，而DDD則是以Domain model為依歸衍生設計
可以說architecture是Domain model的主要部分，用以檢驗是否滿足各種需求(functional and non-functional)