前言：本篇之所以選擇TDD作為例子，主要是由兩個原因：1. TDD確實呈現了設計的思路；2. 相對于DDD來說， TDD更加容易上手，學習的曲線沒有那么陡峭 再次申明一下：本系列不是講述TDD的，只是用TDD來建立設計的思想。即便是用DDD，有時候還是結合TDD一起使用的。

本篇的議題如下：

開發方式比較

什么是設計

設計初探

開發方式比較

　　我們用下面的一段分析來引出今天的內容：

　　想想我們平時是如何在寫代碼：

　　拿來需求，分析功能，編寫功能代碼。

　　這樣的方式，沒有問題，大家也一直沿用很多年了。為了后面描述方便，我們稱這種方式為傳統流程。

　　TDD的怎么做的：

　　拿來需求，分析功能，寫功能測試代碼，編寫功能代碼。

　　其實兩個過程差不多的，真的差不多的。

　　首先來分析下兩種開發流程。個人認為：因為TDD多了一個角色轉換的過程：在我們傳統流程中，我們一直以一個開發人員的思維在想問題，分析，然后就開始實現。

　　在TDD中，在分析功能之后，我們就要站在客戶的角度(當然很多時候還是我們自己在模擬客戶)就要檢測這個功能是不是真正需要的，然后在這個前提下，再開始編碼。

　　下面我們再來看一組分析圖：

　　因為從拿到需求和理解需求，到最后的實現，這個過程肯定是有偏差的。就如上圖。

　　在TDD中，在功能測試那一個環節，就把這種偏差控制了起來。即使最后有偏差，但是小了一些。

為什么要將兩種開發的方式比較？

　　首先，從總體上來看，傳統的流程就是先做出基本有用的東西，而且TDD先是搭個架子，然后在做東西。

　　在TDD中，我們是直奔功能:針對需求出測試，然后針對測試出功能。一針見血。可能這些功能暫時還不能完全用，因為缺少東西，如數據庫，在測試中我們可能是模擬的。例如，在實現一個功能的時候，如果這個功能需要操作數據庫或者要通過網絡訪問，那么我們在用傳統的方法寫的時候，想要看看功能最后實現的效果，往往是debug，或者做出可視化的東西出來，注意力很快就被分散了，如果發現需求理解不對，之前的就重新來過，代價可能而知。而采用TDD的方法，可以先寫測試模擬，如用mock, stub等，這樣關注點主要在業務上，這種方式就好比水波效應：從中心向周圍擴散。

什么是設計 

　　一個軟件系統，最重要的就是核心業務功能，系統設計的時候，肯定先是分析功能，并且確認分析的功能是符合需求的，然后再為實現功能尋找解決方案。在有了解決方案的前提下，再考慮上技術的選擇，復雜性，可擴展行，可維護性，可行性等，最后就”設計”就產生了，確定實現方案之后，最后實現。”設計”確確實實是一個腦力活。

　　那么我們就來看看，如何做出一個比較好的設計。

　　做設計，考慮的太多，太少都不行。多則可能“過度”，少則可能不全。

　　我們下面就用TDD來幫助我們建立一些設計的思想。

　　在此之前，有一點我想提出：TDD不是測試，而是設計。如果之前一直以為TDD就是寫測試，那么就說明對TDD的理解還在“形”上。

設計初探

　　我們之前說過：TDD不是測試，更多的是設計的思路。那么為什么在寫代碼之前寫測試可以有個比較好的設計？我們就來體驗一下。

　　我們知道，在面向對象的設計中，有很多的設計原則，例如S.O.L.I.D，在系統中充分的使用這些原則，會導致一個良性的開發過程。所以一個比較的好的設計，應該是盡量的向這些設計原則上面靠攏的。

　　看一個例子：

　　例如在用戶訂單管理系統中有一個需求：客戶在下訂單的時候首先要去看看自己的賬戶是否有充足的余額，然后支付，并且把自己所有支付的訂單保存起來。（當然這個例子非常的簡單，我們這里只是通過簡單的例子展示思考的過程）

　　需求現在已經知道了，實現的技術難度也不大，隨便想一下,架子基本就出來了：

傳統的設計方法：

　　大家看看上面的Customer類，很多時候，我們都是這樣的寫的(其實就是Active Record的實現方式，后面我們會講述企業架構設計會談到)。

　　下面基本就是業務方法ProcessOrder的定義和實現：

　　代碼的架子搭起來了，實現的思路也有了。為了確保業務的理解正確，我們可能需要跟客戶或者項目組的人交流，然后再編碼實現。在編碼的的實現中，該去讀數據庫的就去讀，該插入的數據的就去插入，該怎樣就怎樣。這樣代碼寫完之后，一般是調試debug(剛剛開始，為了這個功能寫個UI，不怎么劃算)，看看代碼是不是按照我們的意愿在運行。大家應該對這種實現方式沒有什么意見吧。

         好，現在在處理訂單的過程中，有加入了一些要求：如果在Order中，有產品的單價超過了1000的，要通知用戶一下。

代碼變為：

public void ProcessOrder(Order order)
{

//1.獲取Customer的賬戶的余額

//2.計算Order中所有Proudct的總的價格

//3.如果有Porudct的單價超過1000，通知用戶

//4.比較 余額和 總價格

//5.保存Order信息

}
 

　　然后再調試，查詢數據，插入數據，deubg等等，把之前的步驟重復一下。

　　不知道大家現在是什么感覺。 

　　在上面的例子中，在第一次的代碼實現中，為了判斷ProcessOrder的正確性，我們加入了數據庫的一些操作代碼。 

　　第二次的時候只是在業務流程處理中加了一些小的改動，但是我們在調試成本卻還是調試流程，調試數據訪問代碼。也就是說，我們第二次的時候，數據的操作方法沒有變化，變化的只是流程的處理，但是為了判斷這個ProcessOrder方法的正確性，我們還是走完了整個debug過程。

　　如果再次在訂單處理流程加入新的需求，那么這個方法很快膨脹起來(可能我們會把整個方法分出一些小的子方法)，而且調試的成本會越來越高，而且常常重復的調試已經功能完好的代碼，如數據訪問代碼，而且調試一次的所花的時間也越來越多。

　　或許有人認為這不是個問題。因為我舉的例子很簡單，如果在一個業務更加復雜的項目中很多的功能都這樣，最后的項目最后會怎樣？

　　下面我們就用TDD的設計思想來實現一下，然后大家自己比較：

　　首先，需求分析還是和之前的一樣。

　　下一步就要確認需求的理解（還是和之前的一樣）。

　　最后開始針對需求寫測試代碼。

　　其實這里就有兩個問題：

　　1． 系統中哪些部分要寫測試代碼？

　　2． 怎么為這個需求寫測試代碼？

1. 系統中哪些部分要寫測試代碼？

　　我看過一些用TDD開發的項目：幾乎是每個方法都有對應的測試代碼，而且寫的測試代碼在最后運行的時候，測試結果居然是通過debug來看的，簡直和實現功能代碼然后再調試沒有區別。

　　其實測試是有個覆蓋率的問題，覆蓋率就是：系統中有測試代碼的功能代碼在所有功能中的百分比。例如系統有100個功能，有30個功能寫了測試代碼，那么覆蓋率就是30%。

當然100%的覆蓋率當然好，但是也不是現實，而且也沒有必要。一般來說要對系統的核心的業務流程寫測試代碼，然后再對你認為可能會出現問題的地方寫一些測試代碼，用來測試如果引入變化后，這部分功能是好的。覆蓋率一般是70—80%比較合理，不過得看情況了。.

2.  怎么為這個需求寫測試代碼？

測試代碼都會寫，但是寫出好的測試代碼就不是那么容易的。首先，寫測試代碼的時候，就得站在用戶的角度，看看功能是否正確，不管內部邏輯如何實現的---只看結果，不看過程的，本著這個思想來設計測試代碼。打個不恰當的比喻：測試代碼就像是一個望子成龍，望女成鳳的家長，家長把聰明的小孩送到學校培訓，不管怎么樣培訓，可能學校是請名師來教課，還是通過比賽學習，還是用別的方式，家長不會怎么管，最后，如果小孩成才了，那么就說明你學校有本事，不然，學校就不行。

         我們開始寫測試代碼，我們開始只關注業務流程方面。

         (假設沒有上面的那個類圖了，我們重新設計，因為之間的那個類圖用用來講述傳統的設計方式的，忘記上面的那個類圖吧)

我們的測試代碼可能會這樣寫：

public void Test_OrderProcecss_Is_Executed_Successfully()
{

Customer customer = new Customer();

Order order=new Order ();

//.....

//在Order中加入一些Product

//...

customer.ProcessOrder(order);

}

 

　這樣編譯肯定會報錯的：因為我們系統中還沒有這些類。然后我們就加上相應的代碼的，是的編譯通過。

         我們設計一個最直接的Customer類，盡量不寫多余的代碼

　　另外的一個問題來了：

　　上面的測試代碼似乎沒有反應什么結果，到底怎么測試？

　　在開始寫測試的時候，會遇到這些問題。現在就要考慮我們之前的那個“家長送孩子上學”的例子了。這里，如果系統訂單處理成功，那么就告訴說：OK，成功了，否則就說失敗。

　　測試代碼現在改為下面的：

public void Test_OrderProcecss_Is_Executed_Successfully()
{

Customer customer = new Customer();

Order order=new Order ();

//.....

//在Order中加入一些Product

//...

bool isSuucess=customer.ProcessOrder(order);

Assert.IsEqual(isSuucess, true);

}
 

　　OK，基本的測試代碼就這樣了。(當然有不足的地方，我們后面跟著思考的過程慢慢的完善)

　　下面我們就要使得測試的代碼通過。

　　我們的專注先是業務流程，而不管什么數據是怎么獲取的，從哪里獲取的等，避免分散注意力。

　　下面我們實現ProcessOrder方法：

　　流程基本如下：

public void ProcessOrder(Order order)
{

//1.獲取Customer的賬戶的余額

//2.計算Order中所有Proudct的總的價格            

//3.比較 余額和 總價格

//4.保存Order信息

}
 

 實現的偽碼： 

public void ProcessOrder(Order order)
{

//1.獲取Customer的賬戶的余額
decimal despoit=從一個地方獲取余額信息，不管從哪里獲取，拿來就行了。
//2.計算Order中所有Proudct的總的價格 

      

 

      //3.比較 余額和 總價格
//4.保存Order信息
xxx.Save(order);保存order，不管是怎么保存的，保存就行了

}
 

　　大家看到上面的代碼后，可能有點奇怪。因為ProcessOrder是一個業務流程，它應該只是關注自己的流程如何處理，如果要數據，找個地方拿，要保存數據，找個東西保存就行了，不管怎么查詢和怎么保存。回顧前面的“學校如何教小孩子的方法”。

　　現在有一點要注意：我們現在關注點是業務流程的正確性，數據從哪里來，其實不重要。

　　我們現在只是想業務流程跑通，反正測試用的數據都是我們自己設計的，即便數據如果從數據庫中來的，而且數據拿來之后，還是得放在內存中的，何必現在就開始寫那么多的數據訪問代碼呢，不如直接用內存中的數據，讓流程先跑通，然后在慢慢替換數據訪問代碼。

　　好，既然決定數據從內存中拿，說白了就是hard code幾個數據，如果把取數據的方法還是放在Customer中，就像之前的傳統設計那樣。其實是有問題的：此時我們把數據訪問的代碼還是放在里面，流程通了，然后我們把hard code的代碼替換為真正的數據庫操作代碼，流程也通了。如果像之前：ProcessOrder中，加入了一個新的處理過程，我們加完代碼，運行測試，如果測試運行失敗了，那么此時是業務流程失敗了，還是數據訪問代碼失敗？還要debug進行去嗎？如果還得debug，測試的代碼的作用何在？還不如一開始就不要測試，直接debug。因為此時導致測試代碼不通過的原因有兩個了。

　　所以這里有一個很重要的原則：一個測試方法中，只能有一個讓它失敗的原因。不然每次運行測試，都要debug分析，是那個原因導致失敗。

　　而且我們知道，在第二次加入新的流程過程的時候，變化的只是業務流程，其實數據訪問那塊是沒有變化的，最后我們還是打開了數據訪問代碼的所在的類，修改方法，盡管沒有修改數據訪問方法。所以這些就要把數據訪問的代碼分析出來，讓變化和不變化的獨立--—分離變化點，萬一數據訪問代碼也變了，那就讓它們單獨的變化，這樣排錯也好點。

那么一個重要的設計原則就要用上：

　　S--Single Responsibility Principle (SRP)

　　也是我們常說的”單一職責原則”。意思很好理解：每個對象有僅僅有一個讓它變化的因素，也就是說每個對象的只關注一個或者一類功能，不要把很多的不同職能的東西全部糅在一個類里面。 

　　但是上面的類的設計嚴格的講,就是違反了SRP原則。因為上面的兩個職能：保存業務類的信息和負責持久化數據。

　　需要增加或者修改一些數據訪問的方法，那么這個類就得不斷的改動，同理，業務類的流程的變更也改變數據訪問代碼雖在的類，應該把變化的點剝離出來.

　　用CustomerRepository來負責持久化Customer業務類的數據。這樣變化點就因為SRP原則就分離了。 

         這樣之后，ProcessOrder方法在加了新的處理流程之后，再次運行測試，只要測試不通過，那么可以肯定：流程代碼有問題。而且CustomerRepository隱藏數據的來源，幾乎沒有變化。

         其實在我們傳統的設計方法中，對于”單一職責”的”渴望”還不是很明顯，因為如果改處理流程出了問題，debug進行看看就行了；在TDD的時候，因為加入了測試代碼，所以把業務流程代碼和數據訪問放在一起的設計讓測試代碼”感覺”到了一點點的迷惑：是流程問題還是別的問題？所以對“單一職責”的“渴望”稍微強了一點,這樣在設計時候，起碼就能夠改善一點點，有點“驅動好的設計”的意思。大家認為呢？

         其實”單一職責”不僅僅使用在設計類上，在設計類的方法上也有參考價值，不能把一個方法設計的N復雜。最后還要提寫有關TDD的東西：

　其實上面的那個測試寫的不夠好，因為我們測試成功的情況，也要測試失敗的情況。我們不能每次都去改測試代碼去替換數據。那么我們還不如直接設計兩個測試方法，如下：

　　Public void Test_OrderProcecss _Executed_Successfully_With_ValidateData()

　　Public void Test_OrderProcecss _Executed_Failed_With_InValidateData()

    我們在單元測試的代碼中不要訪問數據庫，Web Service等外部的資源。例如在我們上面的CustomerRepository中，用它參與單元測試的時候，直接把數據hard code。運行單元測試是常常要運行的，如果用外部資源，如果因為網絡問題等導致測試失敗，就很容易把人搞迷惑：不清楚是功能失敗，還是其他的原因。