每个好的软件都具有七个黄金美德：有效性，健壮性，可维护性，灵活性……
要生成高质量，可靠和可扩展的软件，必须学习和遵循许多良好的实践，设计模式，代码检查等。
但是他们每个人都为这七个黄金美德中的一个或几个服务**：**
- 效用
- 鲁棒性/安全性/可靠性
- 可维护性
- 灵活性
- 可重用性/可移植性
- 可扩展性
- 效率
在本文中，我将解释这些优点中的每一个的含义，并引用其中涉及的一些众所周知的良好做法。
为什么这个命令很重要？
我已经写下了这七个美德，根据需要对它们进行了排序，这是更必要的。但我将以向后的顺序进行说明。
假设我（一个客户）请求一个程序，并且给了我一个软件，该软件在技术上是完美的。
哦，好的：据说这是完美的，但是我知道在现实世界中没有什么是完美的。因此，如果它必须失败，我宁愿它以效率失败，原因有两个：
- 如果程序拥有其他六个优点，那么开发最终的优化将容易得多。
- 尽管效率失败，但是，如果程序仍可扩展，我将有机会增加基础平台的功能以获得所需的吞吐量。
如果可伸缩性失败，但是程序具有可重用的部分，则我可以确定代码中的瓶颈，并用更好的组件替换它们，同时仍然重用其余部分。
如果该程序不可**重用，**但它很灵活，那么我可以调整我的数据，以便只要足够灵活，就可以由现有例程对其进行处理。
如果该程序既不灵活，则希望它至少是可维护的，因为这样我就可以对其进行探索，发现问题并进行必要的更改并构建另一个固定版本。
如果程序是一堆乱七八糟的代码行，没有可读性，组织或文档，那么我希望它至少是健壮的，因此几乎没有可能需要修复。
如果它既不健壮，我希望它至少是有效的，因为一个有效的程序将运行一段时间，直到发现一些弱点。而且，即使在这种情况下，程序的其他部分仍可能会起作用。
最后，如果该程序甚至没有效果，那么除了从头开始编写另一个新程序之外，别无其他。而这次，确保它实现了设计的七个优点。
计划化
从计划的角度来看，有一些稍微不同的方法：
- 如果您只是设计一个无法确定其未来的原型，那么请关注有效性，健壮性，可维护性，灵活性和可重用性。这应该足以产生具有良好成功前景的可靠，可部署的软件。并且，如果演示成功完成，并且因此您的软件将得以发展，那么您应该能够以最小的努力使其可扩展且高效。
- 如果您打算设计一个可以在短期内保持稳定（具有已知的使用寿命即将结束）的程序，则应着眼于有效性，健壮性，可维护性，可扩展性以及（如果需要）效率（是的，可维护性，因为总是需要进行纠正性修复）。
- 而且，如果您打算长期发展进一步的发展，那么请把您的全部七个美德都投入关注。
1.效力
看起来似乎很明显，但是代码的第一个（也是主要的）优点是，它在功能上是恰当的，即它的行为符合预期。当您的程序对用户没有用时，您不能期望它的快速性或可重用性将使它受到赞赏。
但是，由于功能问题，不能通过良好的技术规范来指定。这更多是一个测试问题。
2.坚固/安全/可靠
健壮性是对程序进行自动保护以防止错误或任何条件的安全，此类条件会使程序在预期的流程之外运行。一些常见的原因是数据丢失，出现空值，格式错误或数据不一致。结果可能会突然终止正在运行的线程，耗尽内存，进入无限循环，甚至在不希望的时刻跳转到有效例程。
获得强大程序的一些规则：
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最小化类中成员的可见性：默认情况下为私有，除非需要通过子类访问（然后应该对其进行保护），除非需要访问每个包（然后应该为公共）。
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在线程之间共享数据时，请适当保护它，以避免数据冲突。
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始终保持变量的一致性：每个变量必须随时包含一个
有效值
。这意味着在该值有效之前，您不应将任何值加载到变量中。这特别意味着在初始化时不存储默认值（如null）。
- **类成员变量：**最好在构造函数中初始化，并提供所有必需的值。
- **局部变量：**在方法内，最好延迟变量声明，直到有一个有效的初始值为止。 （我承认在某些情况下，例如对状态机进行编码，在其中值得存储空值以避免过多的程序复杂性）。
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要小心大对象创建不排气存储器，特别是那些意味着连续的存储器分配（阵列和基于阵列的结构：
String，StringBuilder，ArrayList，ArrayDeque，等等）。相反，请考虑使用基于链接的替代实现。在处理大文件时，请始终选择基于流的算法。 -
编码循环时，请尝试在声明中建立一个清晰可靠的退出条件。避免最初存在内部异常退出条件的无限循环。
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始终选择强类型：不要使用
String类型，而是用于存储透明的用户数据（以及内部ID）。对于所有其他数据，选择了最具体类型可供选择：int，double，Date，URL，Path，等。 -
请遵循Postel的规则：为输入参数选择最通用的类型，为输出参数和返回值选择最特定的类型。
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如有必要，请尝试避免递归：堆栈耗尽中存在大量迭代的风险。
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使用递归结构时，请避免出现指针循环的可能性（例如，在每次迭代中提供输入的输入参数以跟踪遍历状态）。
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提供一整套具有最大代码覆盖率的单元测试（请阅读我即将发表的有关单元测试的文章）。
推荐模式：无状态，枚举。
3.可维护性
几乎不解自明。可维护性是指程序易于开发人员阅读，编辑和修改。由于（几乎）没有任何程序比第一个版本100％完美，因此迟早需要手动编辑以更正错误或进行改进。
一些使代码可维护的规则：
- 最小化每个范围内的声明数：
- 最小化方法中的行（如有必要，在其他方法中分配它们）。
- 最小化类/接口中的成员（如有必要，在其他类中分配它们）。
- 最小化包中的类/接口（如有必要，在其他包中分发它们）。
- 最小化库中的包（如有必要，在其他库中分发它们）。
- 最小化部署中的库（考虑多部署分布式应用程序）。
- 坚持标准命名风格。
- 避免重复代码。取而代之的是，为每个设计的抽象赋予具体的责任，并提供一个公共/受保护的API，该API应在需要的任何地方重用。
- 自动文档化是最好的文档，但是内联注释始终是受欢迎的（只要它们写得很好并且有帮助）。
推荐模式：抽象，继承，组合。
4.灵活性
当程序不需要严格的参数或前提条件时，它就是灵活的。除其他外，这允许以不同方式使用同一例程，或处理不同种类的数据。
一些有助于获得灵活性的做法是：
- 请遵循Postel的规则：为公共声明（输入参数，返回值）选择最通用的类型。
- 始终基于接口进行设计：通过一个或几个公共接口对模块的主要功能进行建模，并通过这些接口在模块之间建立依赖关系。
- 组合类时，应优先考虑组合而不是继承。
- 每个模块至少应包含：
- 对于每种功能，都需要一个公共接口以及与服务一样多的公共方法。
- 接口的一种抽象实现，以帮助开发人员将其子类化。
- 一个公共例外，可能会发生与例外情况一样多的子类。
- 一个公共工厂来生成接口的实例。
灵活性不能太高。它的局限性是：
- 为了始终在方法/类/模块之间保持较高的凝聚力。
- 为了始终保持方法/类/模块之间的低耦合。
推荐模式：抽象，工厂，抽象工厂，组成，继承，侦听器，映射的进程。
5.可重用性/可移植性
当可以从各种程序或环境中执行API时，该API是可重用的。设计可重用代码时，最重要的规则是确保其**基于接口，**并且与其他程序/模块的耦合度低：
- 最优选地，核心接口应该没有上层。
- 它的方法应该具有低耦合性：它们的输入/输出参数类型最好属于标准运行时库。
- 它们的使用应尽可能简单。
如果核心功能是根据这些条款设计的，那么我们只需封装核心接口即可构建所需的外观。例如：如果您打算编写命令行实用程序，请不要将核心功能放在main类中。相反，按照说明编写自己的接口，类和工厂，以便您获得可重用的核心模块。然后，添加一个CLImain类模块，该类具有从哪里调用内核的外观。这样，您可以在将来添加其他外观。
注意：此处设置的外观必须仅用于多态分配，其职责通常不只是转换和传递参数及错误。
推荐模式：抽象，外观，适配器，构图。
6.可扩展性
可扩展性定义为程序随着底层平台功能的增加而以相同（或可接受的相似比率）增加吞吐量的能力。
底层平台通常是根据硬件功能（CPU速度，内存速度和大小，网络带宽）来衡量的，但是在开发更高级别的应用程序时，您可能还会考虑到较低级别部分的功能：缓存大小，线程池，磁盘配额，软件容器，数据库的索引功能等。
扩展性通常遇到的障碍：
- 程序中的瓶颈：处理多线程设计时，请尽量减少关键区域的数量和长度。避免进入关键区域的典型技术是重用缓存中的对象。
- 内存滥用：处理大量数据时，避免需要连续的内存分配。总是喜欢流+缓冲，或者至少是segmentation。
- 大量资源依赖： 最大程度减少大量资源利用的次数和持续时间。
如果必须相对于硬件衡量可伸缩性，则必须一起评估程序和基础平台（操作系统，虚拟机等）（您不能在不可伸缩的平台上构建可伸缩的程序！）。
推荐模式：池，缓存，单例，流式传输。
7.效率
程序的效率（或性能）是它产生最大数量的结果并且仍然消耗最少数量的资源（通常是CPU时间和内存）的能力。从步进效力 于效率 被称为优化。
这是有关优化的两个最重要的建议（读一本书）：
- 第一：不要这样做。
- 第二：好的，如果必须这样做，请保留到最后。
如您所见，当我决定将效率作为软件设计/开发中要实现的最后一项优点时，我正在遵循这些明智的建议。原因很简单：优化可能是软件设计中最困难，最复杂的任务，因此很容易出错。“不做”明智的建议是一种尝试，它使您从一开始就将优化作为主要要求引入的初衷就失去了信心。
相反，第二条明智的建议会指导您首先构建一个运行良好的程序，并最终对其进行优化。怎么样？我的回答：首先确保它有效，健壮，可维护，灵活，可重用和可扩展。这样，引入优化可能会变得非常简单（例如，通过将效率较低的实现替换为更好的实现，由于使用了接口，该实现对于现有代码应该是透明的）。看看这七个美德是如何关联的？
