认识达内从这里开始

设计思维是软件开发程序员和UI设计师需要重点掌握的编程技术知识之一，而今天我们就通过案例分析来了解一下，程序员需要掌握的设计思维类型都有哪些。

1、防御性设计(Defensive Design)

所谓的防御性设计实际上就是“防呆”，英文叫Idiot Proofing。说白了就是用户有时候会不自觉的做一些蠢事，我们在设计的时候要尽量考虑到一些不规范的交互行为，如果你的用户是一只猴子，你要写包单保证系统不被玩坏。例如，在Android开发中使用到的Monkey Test就是用于这样的目的。

2、边界情况(Edge Case)

这个设计思想在测试领域比较常见，就是我们在设计我们的设计案例的时候有没有充分考虑在边界情况下的系统行为。比较常见的例如，闰年情况、跨日情况等边界。想起刚入行我leader跟我说你的程序在你脑袋有没有跑过一遍所有能想到的情况，没有的话重做。

3、防误措施(Mistake Proofing)

怎么保证不会发生错误。例如在人机交互环节，能不能进行输入校验?

4、解耦(Decoupling)

设计的时候，哪怕是最基础的代码也应该符合开闭原则。远的不说，就单单Spring的IOC就是为了把对象创建及维护从原来的由引用类负责这种强耦合模式转成通过spring容器负责。且解耦一般的做法是通过把内部逻辑封装起来，暴露对外统一API接口，调用方不需要了解被调用方的内部逻辑实现，只需要知道提供什么功能即可。这样再引申一下，解耦的作用就在于复用，把所有的高内聚功能独立成一个个模块，然后就可以像乐高积木一样根据调用方的实际需求进行组装。

宏观的系统设计就更是如此，例如微服务中的Eureka。首先，Eureka客户端通过把自己注册到Eureka服务端(如IP、端口)，然后其他服务在调用前通过Eureka获取被调用方的信息，然后再去调用被调用方，然后他们的调用关系就是这样解耦的。

熔断本质上就是一种防御性设计或者策略。假设一个微服务体系下的系统，其中A服务调用B服务。系统的QPS是千级别，当时如果B服务挂掉的话A的线程绝对在短时间内占满耗尽而导致假死，从而形成大量A请求积压而导致情况恶化形成雪崩。

在SpringCloud技术体系中，熔断就是Hystrix所体现的另外一种思想。Hystrix可以通过监控一段事件内的异常次数和响应速度来判断当前服务的健康状况，若服务健康状况不佳则进行熔断，熔断之后新的请求将不会调用实际的业务，而是通过快速失败或优雅降级的方式来快速给用户进行响应。

5、 舱壁模式(Bulkhead)

在分布式系统的设计中有一种舱壁模式。目前比较火的微服务架构我理解实际上就是隔板模式的一个体现。这种模式把系统中的各个功能模块实体进行进程、资源上的隔离，使得系统不会因为某个功能模块试题(即微服务)的局部失败而导致全局失败。

1)资源隔离：

微服务里面的Hystrix则是遵守了该模式，通过为每个单独的服务提供独立的线程池而进行资源隔离。在Hystrix中实际上通过两种方式进行资源隔离：

信号量隔离策略( ExecutionIsolationStrategy.SEMAPHORE)

Semaphores 隔离就是利用了java.util.concurrent.Semaphore 的功能，从信号量获取到许可才允许执行，否则不允许执行，执行完成后要释放之前获取到的许可。同样的每一个服务依赖都有一个自己的信号量，当该信号量的许可被获取完之后，再有线程要进行依赖调用，发现已经没有可用的信号量，这时候就会被拒绝调用。信号量隔离始终都是运行在 Container 线程内的。它的优势就在于造成的开销更低。

线程隔离策略( ExecutionIsolationStrategy.THREAD)

所谓的线程隔离，实际上就是每一个依赖调用都有自己的线程池来负责处理，依赖调用都运行在自己线程池中的线程上，当同一个依赖调用使用的线程池中的 Queue size 达到设置的阙值时就会拒绝进行依赖的调用。

具体用法可以通过继承@HystrixCommand实现线程隔离或者交易隔离。

2)数据隔离

上面讲的都是线程隔离，当然数据隔离这个一般的做法有库隔离、表隔离、按字段区分这三种租户隔离的方法。

6、冗余(Redundancy)

所谓的冗余指的通过重复配置关键组件或部件，保证在关键组件失效的情况下还有备份组件运作以便保证系统可以继续提供服务。生活中的例子请参与飞机的双引擎设计。

主从模式就是冗余的体现。在正常情况下，主实例负责提供全部的服务，从实例在主实例整体或部分不可用的情况下，完全替代主实例整体或局部而对外提供服务。

7、重试(Retry)

重试是在分布式系统下处理瞬态故障的一个基本手段，简单有效(当然重试的前提是要求幂等)。但是重试也是可以很危险的，它能够引起把一个局部小时间迅速升级为一个系统重大故障，严重者导致系统假死。

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