嵌入式軟件設計的極簡(jiǎn)主義

多年前，胡適先生發(fā)表過(guò)一篇文章-《多研究些問(wèn)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(diǎn)實(shí)事云云。據說(shuō)，文章甫出，便迎來(lái)罵聲一片，足見(jiàn)國人對“主義”情有獨鐘，絕非個(gè)別文人兩句話(huà)就可回轉心意的。

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(cháng)征，過(guò)草地，艱苦抗戰，靠著(zhù)小米加步槍推翻壓在舊中國頭頂的三座大山，無(wú)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(wú)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(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，各大標準組織相繼成立門(mén)戶(hù)，制定軍規。多年下來(lái)，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(shuō)，對于同一個(gè)要求，只要按規范和標準來(lái)，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(lái)。

但是，電子工程師偏偏是一個(gè)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(chǎn)品上折騰一番，怎么告慰這“無(wú)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(gè)個(gè)不同。而且，相比較于硬件開(kāi)發(fā)，軟件設計更加個(gè)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(gè)直擊工程師靈魂的問(wèn)題——兄臺是遵循什么樣的設計理念開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的？

設計理念是一種讓菜鳥(niǎo)們摸不到頭腦的存在，但是大佬們說(shuō)，它實(shí)實(shí)在在地貫穿于產(chǎn)品的整個(gè)設計過(guò)程，決定了所設計產(chǎn)品的呈現方式、使用方式、便利性、穩定性、質(zhì)量等一系列要素。

據說(shuō)，做出過(guò)爆品的大公司都特別講究設計理念問(wèn)題，對于某個(gè)面向特定行業(yè)特定人群的特定產(chǎn)品，設計理念往往對產(chǎn)品的成敗起著(zhù)決定性的作用。坊間經(jīng)常流傳大公司內部高管之間狗血般的內斗，但是又據說(shuō)，有些人身攻擊和對立完全是技術(shù)層面，是在產(chǎn)品設計理念上存在不可調和的沖突延伸而來(lái)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(yè)最前線(xiàn)的設計人員的我們，同樣要貫徹正確的設計理念來(lái)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(zhì)量問(wèn)題。在建筑領(lǐng)域有個(gè)口號說(shuō)‘質(zhì)量問(wèn)題重于泰山’，這樣的話(huà)同樣適用于航空航天、軍工、醫療電子、汽車(chē)電子等安全攸關(guān)的領(lǐng)域。

遠的就不說(shuō)了，我就問(wèn)問(wèn)諸君，您還敢坐波音的飛機嗎？

可是，軟件質(zhì)量問(wèn)題又有著(zhù)太多不可控的因素，設計人員的身體狀況、心情狀態(tài)、編碼習慣、編碼水平、工作態(tài)度、思維方式、創(chuàng )造能力甚至人生觀(guān)、價(jià)值觀(guān)、世界觀(guān)等等看似與軟件設計無(wú)關(guān)的要素都會(huì )對軟件最終的實(shí)現起到或多或少的影響。如此這般靈活，使得軟件質(zhì)量問(wèn)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(guò)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，軟件設計更多的時(shí)候是一項依賴(lài)于設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(wú)法代替軟件設計者自身的技能和專(zhuān)業(yè)素養。

來(lái)源：千庫網(wǎng)

從技術(shù)需求分析出發(fā)，到架構的選定、模塊的劃分，到代碼的最終呈現，不同專(zhuān)業(yè)水準的設計人員，其設計過(guò)程及最終代碼層面的實(shí)現都有著(zhù)顯著(zhù)的差別，這些也會(huì )對后續的維護、升級產(chǎn)生深遠的影響。

故而，在軟件設計的整個(gè)過(guò)程中，秉持正確的設計理念對軟件設計起著(zhù)決定性的作用，它不僅對當前設計過(guò)程的推進(jìn)和控制起到正向作用，還會(huì )簡(jiǎn)化產(chǎn)品在整個(gè)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(shuō)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(tīng)說(shuō)過(guò)，但是可能沒(méi)有認真深入研究過(guò)的“極簡(jiǎn)主義”。

極簡(jiǎn)主義是建筑設計領(lǐng)域的一種設計理念和美學(xué)概念，它強調摒棄一切無(wú)用的細節，追求最純粹最本真的呈現，已經(jīng)應用到建筑設計、工業(yè)品設計、服裝設計、家居設計等領(lǐng)域中，而在軟件設計領(lǐng)域，貫徹極簡(jiǎn)主義的設計理念同樣會(huì )對軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程起到巨大的推動(dòng)作用。

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

[需求分析]-把復雜變簡(jiǎn)單！

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

在需求分析過(guò)程中堅持極簡(jiǎn)主義的設計理念，會(huì )讓我們厘清思路，迅速把握產(chǎn)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(guò)化繁為簡(jiǎn)，設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(xié)。

[設計方案]-最簡(jiǎn)單的實(shí)現方式更容易貼近功能的本質(zhì)

條條大路通羅馬，但是兩點(diǎn)之間，直線(xiàn)最短。

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

它背后的邏輯是：對所實(shí)現功能的理解越深刻，實(shí)現方式越簡(jiǎn)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(shí)現會(huì )占用我們過(guò)多的精力，把眼界限制在與功能邏輯有相當距離的設計實(shí)現上，從而把問(wèn)題的本質(zhì)拉遠、掩蓋，把本來(lái)簡(jiǎn)單清晰的東西搞得復雜起來(lái)，使人迷失在邏輯的迷宮里。

但是，把簡(jiǎn)單變復雜很容易，把復雜變簡(jiǎn)單很困難！

舍繁就簡(jiǎn)，不僅考驗設計者的專(zhuān)業(yè)功底，更考驗設計者的發(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(jiǎn)單的方式實(shí)現。

軟件設計從來(lái)就不是一蹴而就的，在邁向其最終實(shí)現的路途中，要充滿(mǎn)耐心地一次次迭代、重構和優(yōu)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(yǔ)言描述，尋求最簡(jiǎn)的功能實(shí)現。

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

后記

極簡(jiǎn)主義不是片面追求簡(jiǎn)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(shí)現做到最簡(jiǎn)，這種對性能的追求、對最簡(jiǎn)實(shí)現方式的苛求對設計工作提出了更高的要求。

極簡(jiǎn)主義在設計實(shí)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(gè)函數的實(shí)現、每條語(yǔ)句的權衡甚至每個(gè)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、重構再重構的過(guò)程中，極簡(jiǎn)主義幫助設計者更加洞察產(chǎn)品，更加快速得由必然王國邁向軟件設計的自由王國。