代码简洁性

推理与选择

任何软件系统最重要的特性之一，是能够在无需运行的情况下理解其行为。这一概念通常被称为“系统可推理性”。基本上，你希望在不首先观察系统运行的情况下，对系统的结构、动作和结果做出陈述。

为了理解其重要性，想象一个包含一百个不同部件的系统。为简化起见，假设这是一个实际的物理系统，而非计算机。假设我们有一个自动化汽车生产工厂，从原材料到成品汽车有100个步骤。每个部件都对输入材料进行某些更改以产生输出产品。我们可以通过多种方式配置这个系统及其每个部件：我们可以让每个部件执行多个动作，根据所采取的动作，下一个选择的机器实际上不同。例如，假设我们将金属转换为圆杆。每辆汽车所需圆杆的数量不同，而我们的圆杆可以由5种不同的金属制成。因此，机器有一个程序，每次收到一根钢条时决定制造哪种圆杆。这取决于一天中的时间和当前汽车需求。然后，根据制造的圆杆类型，该圆杆会前往五个不同下一个机器中的一个。

现在想象整个系统中的每台机器都是如此——它接受一组复杂的输入，产生一组复杂的可能输出，这些输出又前往一组复杂的可能下一个机器。不仅人类无法在任何给定时间对整个系统的确切行为做出陈述（即可推理），甚至对单个部件的行为进行推理也会很困难。

现在想象另一种设置，其中每台机器接受一个输入，提供一个输出，且每台机器只与另一台机器“对话”（即其输入始终来自一个特定机器，输出始终前往另一个单一机器）。尽管一次性思考整个系统可能很困难，因为它仍然有100台机器，但查看每个单独部件很容易，并由此推理单个部件及整个系统的逻辑行为。

这是简洁性的核心部分——能够推理这样的系统。当你查看软件系统的任何单独部件时，你应该能够对其行为、保证、结构和潜在结果做出陈述，而无需运行该部件。应该清楚该部件如何与系统其余部分接口——要么我们应该确切知道什么调用它以及它调用什么，要么我们应该理解创建部件使用边界的结构。例如，这就是为什么许多编程语言中“私有”和“公共”函数的概念增强了系统可推理性——它们是告诉我们什么可能发生和什么不可能发生的边界。当你查看函数或类的实际实现时，应该能够通过阅读代码和注释轻松理解其采取的动作。例如，这就是为什么命名对函数和变量如此重要——因为良好的命名允许读者推理系统的行为和边界。

选择

不过，使系统具备这种品质还有另一个非常重要的组成部分。为解释这一部分，想象我们假想汽车工厂中的每台机器不是自动化的，而是由一个人操作。这更像是一个软件工程师键入实际代码，“运行”他们的IDE、计算机、编译器、编程语言等机器。

在我们的第一个例子中，有做出复杂决策的复杂机器，想象所有自动化机器之前做出的选择，现在必须由人类做出。也就是说，每次一块金属进入我们的机器时，一个人必须查看它，决定它是什么类型的金属，决定制造哪种圆杆，所有这些都基于查找当前汽车需求并注意一天中的时间。现在，在真实工厂中，其中一些可能实际上可以接受。它至少为一个人创造了一份有趣的工作。但即使在那里，你也可以看到你会打开许多错误和不良结果的大门。

与我们的后一个例子比较，我们有具有简单输入和输出的简单机器。它们对一个人来说操作如此容易，以至于你可能让一个人操作多台机器，并且几乎消除所有错误或不良结果的可能性。

现在考虑到在编程中，程序员通常操作数十或数百台这样的“机器”，就他们维护的类和函数而言。因此，对复杂汽车工厂的更好类比是让一个人操作所有一百台机器。如你所见，如果系统的每个部分提供太多操作员必须做出的决策，快速制造我们的“汽车”变得不可能。即使你能做到，你也会以极慢的速度制造汽车，并让操作机器的人精疲力竭。瞧，这正是必须维护具有那种复杂度的软件系统的团队所发生的情况。

不过，当我们在“工厂”中添加人类时，我们引入的关键点是什么？我们引入了决策（人类用头脑做的事情）和选择（呈现给人类的选项）的因素。

有些思想流派认为，所有开发人员应该始终被授权对其软件系统做出所有可能的决策。这听起来很棒，因为它听起来像是为聪明人提供智力自由——这是我们所有人都想要的。然而，如果你将这个原则推得太远，你实际上最终为你的开发人员创造了复杂的汽车工厂——一个系统中有如此多的选择要做出，以至于他们要么变得瘫痪，保证会做错，要么开发出其他人无法轻易理解的高度不一致的系统。

那么这里的解决方案是什么，是消除所有人的所有选择，让他们成为执行首席架构师意志的无意识自动机吗？嗯，我确信有一些软件架构师会喜欢那样，但实际上，这是一个有点极端的解决方案。答案是转而识别哪些选择对开发人员能够做出是重要的，哪些是不重要的。

这取决于你在软件团队中的角色以及你在软件生命周期中所处的阶段。例如，如果你刚刚创办一家新公司并且你是第一个开发人员，你能够选择公司将在其上运行的基本平台的几乎所有方面——你使用的语言、框架、库等——是很重要的。但即使那样，你也不希望那些框架和库呈现你不需要做出的决策。想象如果一个编译器停止并询问你应该如何优化每段代码。那会帮助你或提高你的生产力吗？那实际上会对你的公司或你试图实现的目标产生净收益吗？我不这么认为。

然后，在项目生命周期的不同点，一旦你标准化了一种语言和你正在使用的特定框架，你通常不会允许一个随机初级开发人员为他们的代码库部分选择不同的语言或框架。这是一个他们不需要花时间做出的决策——他们随波逐流更高效。即使有更好的语言或框架他们可以使用，重写整个系统只是为了实现这个初级开发人员的一个功能似乎不是资源的好用途。

总体而言，如果你能消除开发人员不需要拥有的足够多选择，你实际上可以在整个公司范围内节省相当多的开发人员时间。想象如果你公司中的每个团队在开始开发系统之前必须花两周时间审查不同框架。现在想象你标准化了一个好的框架（即，它能够满足所有将要使用它的人的业务需求），即使不完美，没有人必须再做出那个决定。你会为整个公司节省多少工程时间？那是巨大的——从长远来看，比你几乎可以做出的任何其他生产力改进都大。

不过，重要的是要记住，有一些决策开发人员需要做出。他们绝对需要能够决定其系统业务逻辑如何运作——这是他们能够完成工作的核心要求。过去有一些框架和库根本不允许人们实际编写他们需要的系统，那是损害生产力的一种限制水平。例如，想象你的公司标准化了一个支持HTTP但 somehow 根本不能支持SSL（即，没有HTTPS）的框架。当你出于安全目的需要加密连接时，那将是灾难性的。所以那将是一个非常糟糕的限制。

有时这是一条非常棘手要走的路，但总的来说，我发现从长远来看，在删除选择方面犯错实际上让开发人员更快乐，因为它让他们更高效。当你从人们那里拿走某些选择时，起初这非常困难，因为他们觉得你在影响他们的个人自由。在某种程度上，在短期内，你是。但事实是，你试图提供更多的创造自由——开发人员实际上根本想要的自由。限制选择的目