嵌入式軟件設(shè)計的極簡主義

多年前，胡適先生發(fā)表過一篇文章-《多研究些問題，少談些主義》，大意是空談?wù)`國，與其做些主義的爭論，不如多干點實事云云。據(jù)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(zhuǎn)心意的。

被小資情調(diào)酥軟了骨頭的胡適君當(dāng)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(zhàn)，靠著小米加步槍推翻壓在舊中國頭頂?shù)娜笊?，無一不是在共產(chǎn)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(shè)計這項同樣偉大光輝正確的事業(yè)中的主義。

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電子行業(yè)發(fā)展近百年，產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)組織相繼成立門戶，制定軍規(guī)。多年下來，硬件設(shè)計早已有章可循，條條框框有板有眼，軟件設(shè)計亦逐漸規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)林立。照理說，對于同一個要求，只要按規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)奔騰，內(nèi)啡肽在腦子里游走，不在產(chǎn)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(shè)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(fā)，軟件設(shè)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(shè)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(shè)計理念開發(fā)產(chǎn)品的？

設(shè)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(chǎn)品的整個設(shè)計過程，決定了所設(shè)計產(chǎn)品的呈現(xiàn)方式、使用方式、便利性、穩(wěn)定性、質(zhì)量等一系列要素。

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

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

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軟件設(shè)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(qiáng)的可變性導(dǎo)致它很容易出質(zhì)量問題。在建筑領(lǐng)域有個口號說‘質(zhì)量問題重于泰山’，這樣的話同樣適用于航空航天、軍工、醫(yī)療電子、汽車電子等安全攸關(guān)的領(lǐng)域。

遠(yuǎn)的就不說了，我就問問諸君，您還敢坐波音的飛機(jī)嗎？

可是，軟件質(zhì)量問題又有著太多不可控的因素，設(shè)計人員的身體狀況、心情狀態(tài)、編碼習(xí)慣、編碼水平、工作態(tài)度、思維方式、創(chuàng)造能力甚至人生觀、價值觀、世界觀等等看似與軟件設(shè)計無關(guān)的要素都會對軟件最終的實現(xiàn)起到或多或少的影響。如此這般靈活，使得軟件質(zhì)量問題成為業(yè)界最為關(guān)注的因素。

目前在軟件質(zhì)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(jìn)軟件質(zhì)量起到了一定的作用。但是，軟件設(shè)計更多的時候是一項依賴于設(shè)計人員自身稟賦天性的技能，而不是一種純粹的科學(xué)，任何外在的支持，其作用都無法代替軟件設(shè)計者自身的技能和專業(yè)素養(yǎng)。

來源：千庫網(wǎng)

從技術(shù)需求分析出發(fā)，到架構(gòu)的選定、模塊的劃分，到代碼的最終呈現(xiàn)，不同專業(yè)水準(zhǔn)的設(shè)計人員，其設(shè)計過程及最終代碼層面的實現(xiàn)都有著顯著的差別，這些也會對后續(xù)的維護(hù)、升級產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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

OK，設(shè)計理念很重要，那么，到底要在嵌入式軟件設(shè)計中遵循什么樣的設(shè)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(shè)計理念就是大家都聽說過，但是可能沒有認(rèn)真深入研究過的“極簡主義”。

極簡主義是建筑設(shè)計領(lǐng)域的一種設(shè)計理念和美學(xué)概念，它強(qiáng)調(diào)摒棄一切無用的細(xì)節(jié)，追求最純粹最本真的呈現(xiàn)，已經(jīng)應(yīng)用到建筑設(shè)計、工業(yè)品設(shè)計、服裝設(shè)計、家居設(shè)計等領(lǐng)域中，而在軟件設(shè)計領(lǐng)域，貫徹極簡主義的設(shè)計理念同樣會對軟件開發(fā)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(shè)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(fù)雜變簡單！

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

在需求分析過程中堅持極簡主義的設(shè)計理念，會讓我們厘清思路，迅速把握產(chǎn)品基本架構(gòu)、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(shè)計人員可以把主要精力牢牢關(guān)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(yán)格的性能指標(biāo)和測試標(biāo)準(zhǔn)，避免為了一些細(xì)枝末節(jié)的小功能，而在主要功能、基本要素上做出設(shè)計上的妥協(xié)。

[設(shè)計方案]-最簡單的實現(xiàn)方式更容易貼近功能的本質(zhì)

條條大路通羅馬，但是兩點之間，直線最短。

在多種設(shè)計方案的權(quán)衡和選擇上堅持極簡主義，就是在功能和實現(xiàn)之間“走直線”，便是以結(jié)果為導(dǎo)向，始終追求最高效、最簡潔的方法。體現(xiàn)在軟件設(shè)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(xiàn)方式，同時從極簡中尋求可控，增強(qiáng)對軟件的掌控感。

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

但是，把簡單變復(fù)雜很容易，把復(fù)雜變簡單很困難！

舍繁就簡，不僅考驗設(shè)計者的專業(yè)功底，更考驗設(shè)計者的發(fā)散思維和創(chuàng)造能力。它需要我們深入理解功能的含義、條件、內(nèi)部細(xì)節(jié)、上下文，在初次設(shè)計的基礎(chǔ)上反復(fù)斟酌，花心思考慮怎樣以比當(dāng)前簡單的方式實現(xiàn)。

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

苦心人天不負(fù)，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(zhì)量更好控制，因為復(fù)雜的東西會擴(kuò)散風(fēng)險，只有簡單的東西才能做到風(fēng)險可控。其次，前人栽樹后人乘涼，它會使得之后的維護(hù)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(shè)計中，將性能做到極致、實現(xiàn)做到最簡，這種對性能的追求、對最簡實現(xiàn)方式的苛求對設(shè)計工作提出了更高的要求。

極簡主義在設(shè)計實踐中的體現(xiàn)及應(yīng)用不是寬泛的，而是非常具體而微的，它體現(xiàn)在你的軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、模塊劃分和接口的定義、每個函數(shù)的實現(xiàn)、每條語句的權(quán)衡甚至每個變量的選擇上。在孜孜不倦得對代碼進(jìn)行優(yōu)化再優(yōu)化、重構(gòu)再重構(gòu)的過程中，極簡主義幫助設(shè)計者更加洞察產(chǎn)品，更加快速得由必然王國邁向軟件設(shè)計的自由王國。