還在為垃圾代碼發(fā)愁嗎?學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式吧

嵌入式工程師現(xiàn)狀
在我頭兩三年的工作時(shí)間里，接觸過不少嵌入式工程師，對(duì)這個(gè)行業(yè)的現(xiàn)狀有一定的深入了解。從傳統(tǒng)嵌入式工程師的學(xué)習(xí)路徑來看，大部分是從熟悉硬件手冊(cè)、配置寄存器開始學(xué)習(xí)，接著在邊做項(xiàng)目邊加深學(xué)習(xí)C語言，根據(jù)項(xiàng)目不同，會(huì)接觸一些基礎(chǔ)算法，比如控制上的pid、多軸插補(bǔ)，圖像處理上的濾波、分割等等。在這個(gè)階段中，會(huì)逐漸熟悉一些硬件之間的特性差異、掌握c語言編程來實(shí)現(xiàn)不同功能，學(xué)有余力的可能還接觸了一些RTOS，更深入地掌握了多線程編程技巧、GUI開發(fā)界面、網(wǎng)絡(luò)編程等。
但是在走完這一階段之后，其實(shí)大部分工程師，代碼能力還是很弱。這是由于在實(shí)際工作過程，過于依賴面向過程開發(fā)，只管功能實(shí)現(xiàn)，忽視了代碼質(zhì)量和提高。這樣的代碼維護(hù)起來非常費(fèi)勁，添加或者修改一個(gè)功能，常常會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身，讓你無從下手，恨不得將全部的代碼刪掉重寫！回首看一下過去幾年間自己的代碼，時(shí)常有抽自己幾巴掌的沖動(dòng)。
意識(shí)覺醒
我們有幸在最好的開源時(shí)代，在嵌入式領(lǐng)域目前已經(jīng)有大量?jī)?yōu)秀的開源代碼可以供所有程序員參考對(duì)比，比如熊大的RT-thread、周立功的AWTK；我們不幸在最壞的開源時(shí)代，當(dāng)知識(shí)的門檻越來越低，每個(gè)人面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力是前所未有的。這種壓力應(yīng)該促使程序員去思考，如何去提高自己的代碼水平，如何去設(shè)計(jì)出如熊大、周立功他們一樣優(yōu)秀的項(xiàng)目。
在開源商業(yè)軟件高速發(fā)展的今天，希望我的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)和分享可以慢慢地讓一部分工程師意識(shí)覺醒，認(rèn)識(shí)到斑駁繁雜的業(yè)務(wù)開發(fā)，需要大量的基礎(chǔ)知識(shí)的支撐。只有花狠功夫去夯實(shí)基礎(chǔ)，才能看得更長(zhǎng)遠(yuǎn)，走得更持久。
但是，必須要明白的一點(diǎn)是，基礎(chǔ)學(xué)科和理論大都不是與技術(shù)能力直接掛鉤的，無法通過短期的突破來取得立竿見影的效果。它更多的是慢慢在潛意思中生根發(fā)芽，默默地在解決問題的過程中影響你思考的角度和深度。這是緩慢受錘的過程，這一錘一錘的折磨，大部分人挺不過來。
如何破局
那么怎么吸收理解乏味沉悶的基礎(chǔ)知識(shí)?如何把它內(nèi)化成自己的工程開發(fā)能力依然是很多程序的困惑。在被操作系統(tǒng)、編譯原理、微機(jī)原理等大部頭幾乎殺死了對(duì)編程的熱衷的同時(shí)，更是遲遲看不到投入產(chǎn)出比。甚至幾年工作下來，悲哀地發(fā)現(xiàn)，代碼水平跟還在大學(xué)里的毛頭小子差不多。因此，選一個(gè)合適的切入點(diǎn)，在職業(yè)進(jìn)階發(fā)展時(shí)建立起強(qiáng)大的學(xué)習(xí)自信心就尤為關(guān)鍵。設(shè)計(jì)模式就是這樣一個(gè)最佳的切入點(diǎn)，它既是非常重要的基礎(chǔ)知識(shí)，又直接反映技術(shù)能力水平。設(shè)計(jì)模式、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法是程序員的三座大山，但是設(shè)計(jì)模式與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法不一樣的地方在于，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法是業(yè)務(wù)場(chǎng)景的總結(jié)，它的關(guān)注點(diǎn)在于如何寫出高效代碼來改善產(chǎn)品的性能，這在不同產(chǎn)品、不同業(yè)務(wù)上是差異很大的。而設(shè)計(jì)模式，更多的是一種工程經(jīng)驗(yàn)，它客觀地歸納了高質(zhì)量代碼開發(fā)的技巧，指導(dǎo)著工程師把代碼寫得可維護(hù)性強(qiáng)、可擴(kuò)展性強(qiáng)、健壯性強(qiáng)。所以，不必?fù)?dān)心設(shè)計(jì)模式是"屠龍刀"，只要你有心想用好它，那么在你的業(yè)務(wù)代碼中，一定有用得上的地方。除非你是想開發(fā)一個(gè)只管功能實(shí)現(xiàn)，不管后人維護(hù)擴(kuò)展的爛項(xiàng)目。我在這些年的工作經(jīng)歷中，實(shí)在是見過不少的爛代碼，比如命名不規(guī)范、類設(shè)計(jì)不合理、分層不清晰、沒有模塊化概念、代碼結(jié)構(gòu)混亂、高度耦合等等。 應(yīng)對(duì)面試中的設(shè)計(jì)模式
學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式，最功利、最直接的目的，和算法一樣，可能就是應(yīng)對(duì)面試了。不管你是前端工程師、后端工程師，還是嵌入式工程師，在高階崗位的求職面試中，設(shè)計(jì)模式問題是被問得頻率比較高的一類問題。特別是一些像 華為、大疆 這樣的大公司，比較重視候選人的基本功，經(jīng)常會(huì)拿算法、設(shè)計(jì)模式之類的問題來考察候選人。所以，求職面試的時(shí)候，應(yīng)該提前準(zhǔn)備、溫習(xí)一遍設(shè)計(jì)模式。盡管不一定每次面試都會(huì)被問到，但一旦被問到，如果回答得不好，就是一個(gè)敗筆，這場(chǎng)面試基本上也就涼涼了。所以，為了保證萬無一失，擺脫一旦被問到答不出來的窘境，對(duì)于設(shè)計(jì)模式這種大概率被問到的問題，需要未雨綢繆，認(rèn)真提前準(zhǔn)備一下。
關(guān)于嵌入式的設(shè)計(jì)模式
目前市面上關(guān)于設(shè)計(jì)模式的書籍和視頻，主要都是用面向?qū)ο蟮恼Z言來進(jìn)行講解，比如java\c 。而嵌入式程序員主要用c語言開發(fā)，那么學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式時(shí)不可避免會(huì)有一些語言上面的障礙，因此本系列文章，希望是以c語言來闡述清楚每種設(shè)計(jì)模式的用途。讀者在有了對(duì)它有一定的概念和理解后，再去看相關(guān)書籍時(shí)，會(huì)減少很多障礙。