【編者按】建構可靠軟體是一門涉及許多原則平衡的藝術，本文将重點介紹建構可靠軟體的重要性，主要影響因素和建構可靠軟體的一些基本原則。
原文連結：https://www.codereliant.io/principles-of-reliable-software-design-part-1/
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作者 | CodeReliant 社群 譯者 | 明明如月
責編 | 夏萌出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
圖檔來自 Austin Distel / Unsplash
可靠的軟體設計是一門科學，它嚴格遵循一系列原則，旨在保證産出的軟體品質優秀并能滿足使用者及其他利益相關者的需求。這些原則指引着軟體開發的全過程，讓我們得以建構出一緻性高、易維護更新且不易産生意外問題的軟體。這篇引言将幫助您了解這些原則及其在建立可靠軟體中的重要作用。
可靠軟體的重要性
在我們日常生活日益依賴數字化的今天，軟體已經滲透到生活的各個角落——從日常瑣事、複雜的工業流程到各類高科技領域。可靠的軟體是至關重要的，因為它能保證這些系統的穩定運作，最大程度地減少停機時間、資料丢失以及使用者的困擾。無論是小型企業的應用程式還是大型公司的關鍵任務系統，我們都需要可靠的軟體來確定它們能正常運作。
什麼讓軟體更可靠？
軟體的可靠性在很大程度上取決于其預測性。一個可靠的軟體系統在各種變化條件下能保持一緻的表現，能穩定完成其職責，有效地處理錯誤。它不會突然崩潰，即便出現錯誤也不會引發系統級的故障。即便在遇到錯誤時，它也能恢複并繼續提供服務，盡管可能在功能上有所降級。
如何建構可靠的軟體？
建構可靠的軟體并非一蹴而就的過程，而是需要在整個軟體開發生命周期中持續投入。它需要精心的規劃，謹慎的設計，嚴格的測試，以及細緻的維護。然而，比這些都更重要的是，它需要堅定地遵循已定立的軟體設計原則。這些原則提供了建立韌性強、易維護并值得信賴的軟體的路線圖。
可靠軟體設計的基本原則
在軟體開發過程中，以下幾個原則是我們的導向：
- 子產品化：軟體需要劃分為小型、獨立的子產品或元件，各子產品執行各自的特定功能。這種方式便于了解、測試和維護系統的各個部分。
- 松散耦合：元件或子產品之間的互動應該盡量減少，防止某個子產品的修改無意中影響到其他部分。
- 高内聚性：每個元件或子產品應該專注于完成單一的任務，并且做得出色。
- 抽象：抽象這個原則意味着隐藏系統的複雜性，隻展示必要的資訊和行為，以降低軟體的了解難度并減少依賴。
- 封裝：封裝就是将資料和操作資料的方法聚集在同一單元中（如面向對象程式設計中的類），這有助于保護資料并提升系統的可靠性。
- 容錯性：可靠的軟體能夠處理錯誤或異常，并在出現問題時以某種方式繼續運作。包括驗證輸入資料，使用 try/catch 結構，以及實施備份或故障轉移政策。
- 備援：設定備份機制，以便系統的某部分出現問題時，其他部分能接替運作。
- 可擴充性：軟體設計應顧及未來增長的需求。随着負載或資料的增加，系統能适應更大的需求，而不至于失敗或顯著減慢速度。
- 可測試性：可靠的軟體必須可測試。軟體需要以便于錯誤檢查的方式編寫，通常通過自動化測試進行。
- 可維護性：代碼應清晰，有完善的文檔，且采用一緻的編碼風格。這使得其他人更容易了解軟體，修複問題并添加新功能。
- 可複制性：在同樣的條件下，系統的行為應可預測、可複現，以便進行測試和調試。
- 安全性：軟體設計應考慮安全因素，以防止受到威脅并確定其可靠運作。
結語
在這篇文章中，我們對這些原則以及它們在建構可靠軟體中的作用進行了基本的介紹。我們強調了在數字化時代，可靠軟體的重要性，并概述了指導其設計的關鍵原則。
請牢記，千裡之行始于足下，希望大家在日常軟體開發中，能夠将這些基本原則活學活用。在下一篇文章中，我們将深入讨論“子產品化”這個概念，探索其重要性、優勢以及如何通過它增強軟體的可靠性。
你還知道哪些提高系統可靠性的原則？歡迎在評論區補充和探讨。
參考連結：
1、子產品化：https://www.codereliant.io/modularity-a-pillar-of-reliable-software-design/
2、松散耦合：https://www.codereliant.io/keep-it-flexible-how-loose-coupling-boosts-software-reliability/
3、高内聚性：https://www.codereliant.io/the-principle-of-high-cohesion-a-pillar-of-reliable-software-design/
4、備援：https://www.codereliant.io/reliability-foundations-redundancy/
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