如何通过理解软件架构提升代码解读能力？
如何通过理解软件架构提升代码解读能力？
在软件开发过程中，理解软件架构是解读源码的关键。通过分析架构图、识别关键模块以及了解系统整体结构，开发者能更高效地解读复杂代码。你是否遇到过因不理解架构而困扰的情况？分享你的经验或疑问，让我们一起探讨如何更好地利用软件架构来提升代码解读能力吧！
为什么理解软件架构对代码解读如此重要？
软件架构就像是建筑物的蓝图，它定义了系统的整体结构、模块之间的关系以及数据流动的方式。一个清晰的架构能够帮助开发者快速理解代码的功能和组织方式，避免在庞大的代码库中迷失方向。就像建筑师需要先理解建筑的整体设计才能开始施工，开发者也需要先理解软件架构才能高效地阅读和修改代码。
软件架构基础：从零开始理解
什么是软件架构？
软件架构是指在一定的设计原则基础上，从不同角度对组成系统的各部分进行搭配和安排，形成系统的多个结构而组成架构，它包括该系统的各个组件，组件的外部可见属性及组件之间的相互关系。组件的外部可见属性是指其他组件对该组件所做的假设。
软件架构设计就是从宏观上说明一套软件系统的组成与特性。
如何阅读架构图？
架构图可以按照不同的视角进行阅读，但通常情况下，从上往下是一种常见的阅读方式。
从上往下的阅读方式可以帮助你按照系统的层次结构和组织关系来理解架构图。通常，顶部的部分会包含整体系统的概览或者总体目标，然后逐渐向下展开，呈现出不同的组件、模块和其相互之间的关系。
此外，还可以根据架构图的布局和标注进行阅读。有些架构图可能会采用水平布局或网格布局，这样你可以从左到右或从上到下按顺序读取。标注和箭头也提供了组件之间的关系和数据流的指示，可以根据箭头的方向来追踪数据流动的路径。
但需要注意的是，不同的架构图可能采用不同的布局和风格，所以具体的阅读方式还要根据实际情况来确定。重要的是要理解每个组件的功能和相互之间的关系，以便能够全面地理解整个系统的设计。
从架构到代码：提升代码解读能力的具体步骤
理解软件架构并不是一件遥不可及的事情。通过以下步骤，你可以逐步提升自己解读代码的能力：
第一步：寻找已有知识，帮助了解总体框架
寻找并消化已有知识是帮助我们读懂代码投入最少收获最大的手段。通常来说就是问人或者在网上找现有的资料，这个时候个人过去积累的圈子和经验是比较重要的，能够知道问什么人，如何提出问题，如何找到资料。掌握已有知识的过程需要抓住一些比较核心主干的内容，一些局部的细节可以不完全了解。
第二步：确定自己本次要分析的是哪部分
代码是很多很复杂的，一个流程就会牵涉到非常多的内容，一次分析不要试图把所有相关的内容都分析清楚，因此可以先确定一次分析的内容的范围，范围之外的东西只要了解基本的概念就行了。比如，分析事件管理，只看事件管理内部运行机制就可以了，至于业务都用到了些什么事件，这些事件的响应是怎么做的，不需要管；比如分析一个软件工作的主流程，这个软件可能用到了消息循环或IPC，在分析主流程的时候我们可以认为IPC和消息循环是一个黑盒，只要知道有这么个东西就行了。
有时候，当分析某个东西的过程中，会发现可能需要先了解其他的部分，这时候也可以先停下本次主题的分析，先再起一个另外的一个分析主题，先分析另一部分。比如在分析软件主流程的时候，发现其中的消息循环是主流程里关键的设计，那么可以先把主流程的分析停下来，先单独分析消息循环，等把消息循环搞明白了，再接上来继续分析主流程。
第三步：大概的看一下所分析部分相关的代码，有些什么类，大概的类层次
这个阶段，还不需要真正的写文档，通常可以大概看一下有些什么类，猜一猜各个类是什么意思，一些简单的类关系可以先在纸上随便画一画，然后再想几个CASE，简单调试运行一下，大概看一下程序的执行流程。
总而言之，这一步是大概的过程，我们需要尽量去猜一些总体上的信息，包括我们要分析的部分会负责哪些工作，大概的流程会是怎么样的，复杂点在什么地方。
第四步：深入的思考
这一步很重要。
经过第三步之后，我们大概知道有些什么类，需要做些什么事情，但我们还不知道这些类具体的关系，准确的流程是怎么样的。这时候我们最好可以自己来抽象一下，看看能不能尝试回答一些自己提出的问题：在需要做的这些事情里面，哪些是经常变化的？
（架构设计需要封装变化）
如果我来做这个设计，有可能怎么做？
上面的类哪些是关键的类？
以前有没有见过类似的设计，去解决类似的问题的？
第五步：开始系统的阅读代码，画类图，写文档
经过第四步的思考，我们通常会有一些感觉，因为在思考时我们会去看看代码来验证一下自己的思考，当然经过第四步后我们还是有很多东西是不清楚的，这时候就做第五步。
做这一步的时候，基本上会先看一下主要的类的属性和方法，看的时候尽量关注最重要的属性和方法。需要注意的是，有时候一个类负责的事情很多，有些事情不是在我们本次分析范围之内的，我们可以先不管它（比如一个类，其中可能既有业务处理的内容，也有事件接收处理的内容，如果我们当前分析的主题是事件管理，那么只关心他作为事件接收者的身份就可以了，其他的内容可以先不管）。这时候我们需要尝试画类图，类图上标明主要的属性和方法以及主要的类关系。
注意一点是：画类图过程中的思考是非常重要的。我记得我以前看代码的时候，仿佛画类图就是一个机械活，画类图的时候我们就要抓住类的本质了，这里面当然最好能够熟悉一些基本的设计模式和常规的命名。另外在画类图的过程中，要随时把自己的任何一点心得写下来，把自己的问题也写下来（比如为什么类A要从类B继承，为什么类A里要包含指向B的指针等等），后续我们需要在不断分析代码过程中去解答这些问题。
第六步：深入阅读代码，调整类图，分段写出文档
上一步写出的类图有可能是很乱的，也可能不完整，在这一步我们需要做调整，而且需要深入的阅读代码，当然这个过程会伴随深入的调试。在这个过程中，我们需要不断的问自己：它为什么要这么设计？我可不可以另外的设计？每个类的职责是否我刚才理解的内容？
在分析的过程中，我们需要分段的来进行梳理。当把某一段完整的分析明白之后，我们就会舒一口气。在深入的分析过程中，一定要做文字的记录，这个过程也是梳理自己思路的一个很好的方式。在分析的过程中，我们可能遇到一些障碍，想不清楚了，这时候也不用紧张，先休息一下，可以第二天再看，可以离开代码慢慢的想一想，如果我来做一段，我会怎么做。要相信，肯定是能看懂的。
在分析的过程中，个人的积累是比较重要的，要把自己的思维跳出现有的代码，把问题去匹配已有的一些概念、设计或技术，也许突然就明白了。比如当看到EventSink的时候，可能想到COM里的ConnectionPoint，如果记得不是很清楚了，就可以去复习一下ConnectionPoint的具体内容，通常会对理解现有的代码有帮助，并且还可以进一步问自己现有代码和已有的技术或架构有什么区别。还需要注意在深入分析的过程中，一定要抓住主要的部分，把影响自己理解的枝节内容大胆的砍掉（比如错误处理、特殊情况的分支处理等）。另外需要注意的是，不必完全迷信代码，要有自己的看法，敢于对现有的设计提出质疑。即使非常优秀的项目，在某些局部的设计上也可能是冗余的，甚至是垃圾的。
第七步：整体梳理
经过第六步，基本都清楚了，再整体梳理一下就好了，可以跑几个CASE验证一下，也可以对其中用到的设计模式做一些总结和梳理，进一步加深自己对于各种设计模式的理解。
实用工具和资源推荐
为了进一步提升自己的软件架构理解能力，以下是一些值得推荐的书籍：
1.《软件架构基础–一种工程方法Fundamentals of Software Architecture》
Mark Richards 和 Neal Ford 著，本书是一本全面的软件架构指南，由经验丰富的实践者撰写。它涵盖了软件架构的各个方面，从架构特征和模式到组件确定、架构图绘制和展示、进化架构和软技能。
《软件体系结构基础》一书是在现代背景下编写的，考虑到了该领域的最新创新。它还强调了工程实践和操作方法在软件架构中的重要性。本书是有抱负的软件架构师和现有软件架构师的必读书。它全面概述了这一领域以及取得成功所需的技能。
2.《持续架构实践Continuous Architecture in Practice》
（Continuous Architecture in Practice） 《敏捷和 DevOps 时代的软件架构》（Murat Erder、Pierre Pureur 和 Eoin Woods 著
实践中的持续架构》是一本关于敏捷、DevOps 和云平台时代的软件架构的书籍。作者 Murat Erder、Pierre Pureur 和 Eoin Woods 分享了他们的丰富经验，并提供了在实际环境中利用持续架构方法的实践建议。
- 《软件架构难点：分布式架构的现代权衡分析Software Architecture: The Hard Parts》
Neal Ford、Mark Richards、Pramod Sadalage 和 Zhamak Dehghani 著
软件架构是一个复杂的领域，没有简单的决定。本书提供了批判性思考分布式架构中的权衡策略。
4.《软件架构师电梯 重新定义架构师在数字企业中的角色Building Evolutionary Architectures》 作者：Gregor Hohpe
在数字经济时代，软件和 IT 架构师的角色正在发生转变。架构师需要将组织和技术知识结合起来，对公司的结构和流程进行变革。他们需要将 IT 引擎室与确定业务战略的顶楼连接起来。本书分享了现实世界中的建议和实际 IT 转型中的经验教训。本书非常适合软件架构师、高级开发人员、企业架构师、首席技术官和 IT 经理阅读。
5.《Building Evolutionary Architectures构建进化架构》
尼尔-福特、丽贝卡-帕森斯、帕特里克-库亚和普罗莫德-萨达拉吉合著的《构建进化架构》 自动化软件管理
总结
理解软件架构是提升代码解读能力的关键。通过系统地学习架构知识、掌握架构图阅读方法，并结合实际代码分析，开发者能够更高效地理解复杂系统。记住，理论学习和实践应用相辅相成，只有不断实践才能真正掌握软件架构的精髓。希望本文能帮助你在软件开发的道路上更进一步。