高效阅读源码的关键：构建核心抽象模型

Posted 2022-04-03 IvanEye

上一篇我们通过模块间的依赖关系确定了核心模块。

本篇是《如何高效阅读源码》专题的第七篇，我们来确定核心模块中的抽象模型

本节内容如下：

• 什么是抽象模型？

• 为什么要构建抽象模型？

• 如何构建抽象模型？

• 通过JUnit4演示如何构建抽象模型

什么是抽象模型？

我们都知道，主流编程范式有三种：过程式、面向对象和函数式。无论哪种编程范式，都是对现实世界的抽象，只是抽象方式不同而已：

• 面向过程编程将现实世界抽象为数据结构+方法（过程），通过方法的组合来解决问题

• 面向对象编程将现实世界抽象为一个个的对象，通过对象间的组合通信来解决问题

• 函数式编程将现实世界抽象为一个个的函数，通过函数间的组合来解决问题

抽象方式的不同导致了优缺点的不同。比如：面向对象可以很方便的增加类型，却很难在不修改已定义代码的前提下，为既有具体类实现一套既有的抽象方法（称为表达式问题）；而函数式编程可以很方便的增加操作，但很难新增一个适应各种既有操作的类型。

PS：关于各种编程范式的优缺点不在此专题讨论范畴内，有兴趣的可自行了解

无论是哪种抽象方式，都是通过对现实问题进行建模，然后对这个模型的操作来解决问题。以面向对象为例，我们需要针对现实问题，创建一个个的对象，通过这些对象之间的通信来解决问题。这些对象所构成的模型，就称为「抽象模型」。当然，在面向对象里，也可以称为「对象模型」！

为什么要构建抽象模型？

在前文中，我们找到了核心模块，虽然只有两个，但是里面还是有很多类。我们将其展开（选中对应的包，然后按下E），剔除掉一些不重要的类，还是有几十个类。要梳理这些类关系及其之间的执行流程也不是一件简单的事情。当然，你也可以就这么硬撸！不过很明显，这不符合我们专栏的初衷，不够高效。

 

构建抽象模型能进一步缩小我们所要阅读的源码的量，或者更准确的说，是进一步缩小我们首先要阅读的源码的量。

前面说了，抽象模型是我们对现实问题的抽象，构成抽象模型的对象就是「核心对象」，其它对象都是为这些「核心对象」服务的。这也同样符合二八原则，能将我们首次需要阅读的代码量再减少80%！

如何构建抽象模型？

要构建抽象模型，我们需要先找到「核心对象」。找「核心对象」的方式和找「核心模块」的方式很类似，都是通过依赖关系来定位。但是具体方式还有差异，或者说定位「核心对象」的方法更精细。

我们在定位「核心模块」的过程中，只依据了模块之间的继承关系。实际上模块之间还有依赖、调用等关系，这些关系的整体结果才能完整的体现模块之间的关系，不过考虑到通过UML的方式展示，线条过多，不利于展示，故人为忽略了。

更精确的依赖关系分析是DSM，能够将模块、类之间的所有关系都统计出来。下面将通过DSM来演示如何定位核心对象。
DSM(Dependency Structure Matrix)表示类组之间的依赖关系。

示例

我们分析runner和runners模块来定位核心对象。

在IDEA中的菜单栏， 选择Analyze->Analyze Dependency Matrix。选择custom scope，点击后面的按钮，在弹出的窗口中选择runner和runners包（包括子包），点击右边的include按钮，最后点击OK。

你将会得到下图：

 

 

如果你是第一次使用DSM，看到这个图你可能一脸懵逼，这里简单解释一下：

• 每一行和每一列都表示一个模块/包/类，行和列对应。比如：第一行是org.junit.runners包，第一列也是org.junit.runners包；最后一行是org.junit.runner包，最后一列也是org.junit.runner包

• 对应的格子中的数字，表示对应的列(模块)在对应行(模块)的依赖。比如：第一行最后一列的2，表示org.junit.runner包有两处依赖了org.junit.runners包

• 纵向标出来的数字，表示选中的行(模块)对列(模块)的依赖。比如：最后一行第一列的81表示org.junit.runners包有81处依赖了org.junit.runner包

• 包后面的颜色标识是一个快速的依赖提示：红色表示模块相互有依赖；黄色表示选中模块依赖标识的模块；绿色表示标识模块依赖选中模块。

• org.junit.runners.model模块的第一列的三个点，表示依赖数量超过了99，没有展示出来，鼠标指上去后会展示，这里的依赖是327！

很明显，被依赖最多的模块是org.junit.runners.model模块，而看包名，我们也能确定这个包就是「对象模型」！
从这里我们会发现前文确定的核心模块的先后顺序和这里是相反的，实际上我们阅读源码的过程就是在一个粗略的模型上，不断的细化纠正，得到一个详细的完善的模型的过程。
我们双击model包，将会展开此包，我们得到下图：

 

 

注意右边的矩形，矩形内部的数字表示是模块内的依赖关系。从这张图，我们就能基本确定构成「抽象模型」的核心对象了：

• 被依赖较多的类：TestCase，Statement，RunnerBuilder，RunnerScheduler

• 被TestCase依赖的类：FrameworkMethod，FramewrokField，FrameworkMethod，FrameworkMember，MemberValueConsumer，Annotatable

我们将这些类拖到UML中，就可以得到我们需要的抽象模型了：

总结

本节讲述了抽象模型的作用及如何确定抽象模型，并通过IDEA的DSM工具演示了具体的确定抽象模型的流程。
下文我们将基于这个模型，来梳理具体的执行流程。

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