程序员修炼之道系列 | 正交性：如何破解项目牵一发而动全身？

在几何学中，正交性的典型例子是坐标轴。只改变横轴的值，不会对纵轴值产生影响。 后来，正交性的影响逐渐延伸至软件设计领域。

比如，在设计良好的系统中，数据库与用户界面是正交的：改动界面，而不会影响数据库，反之亦然。

Unix文化缔造者道格拉斯·麦克罗伊（Malcolm Douglas McIlroy）曾总结的Unix哲学：“只做一件事，把它做好”，很多人以为只是在强调简单性，殊不知这其中也暗含了对正交性的强调。

软件中的正交性

随着软件功能增多，软件里的模块会变得越来越复杂，随时会变成一匹脱缰的野马，不受程序员的掌控，这时候就需要把软件系统的模块进行拆分。

而正交性就是模块拆分需要遵循的原则，意味着更改一个组件，另一个组件不会受到影响（比如多米诺骨牌）。这样逐渐复杂的系统才会变得相对有条理，方便后期的管理与维护。

如何遵循正交原则？

一旦涉及模块拆分，首先要解决的问题就是如何分，如何合。

（如何分）

当划分模块时，要让每个模块简单明了（高内聚），模块间不要有很强的关系。具体可依照以下两个原则：

1、消除重复

重复的代码，其实都在表达同一项功能需求。如果需求发生变化，这些分布在不同模块中的重复代码，统统都要修改，增加了维护成本。

有关 Don't Repeat Yourself 原则的内容可查看我们的往期视频，其实正交性原则与 DRY 原则紧密相关，运用DRY原则，可使系统中的重复降至最小；运用正交性原则，可减少系统组件间的相互依赖。

2、按需求分类

图书馆中，书籍会分有哲学、社会科学等不同区域。同理，在软件模块中，不同的小模块也有不同的职责，应尽量把这些关联紧密的部分放在此模块中，减少与其他模块的连接。  

（如何合）

当模块通过接口相连时，需要让模块间尽可能不要相互影响。

比如乐高的A模型跟临近模型只通过底部相连，拿掉A不会影响其他模型。而B模型依赖于两边的模型，拿掉B后，组接的成本就会高一些。  

同理，在软件设计中，模块间应尽量减少依赖，接口尽可能简单。

正交原则如何应用于实际工作中？

除了代码设计，正交原则大多可用于以下几个方面。

·用在编码中

编写代码的过程中，有很多方法可以维持正交性。

比如说编写“害羞”的代码，它们不会向其他模块暴露任何问题，彼此独立不干扰。

·用在项目团队中

具有正交性的项目团队，通常分工明确，效率最高。每个人都知道自己要做什么，并全力做出贡献。 

如何检验一个团队是否具有正交性？

可观察项目中每个变动会涉及的人数，涉及人数越多，团队的正交性就越差。而正交性差会导致团队组织重叠，各成员的责任不明确，每次改动可能会让团队中的任一成员都会受到影响。

Kent Beck 曾提出一个精炼的原则：局部化影响。任何一个变化，对当前的软件设计影响范围都可以控制在一个尽量小的局部。当然这是所有软件从业者的理想状态，不妨就尽量去做吧。