什麼是資料驅動編程

前言：

最近在學習《Unix編程藝術》。以前粗略的翻過，以為是介紹unix工具的。現在認真的看了下，原來是介紹設計原則的。它的核心就是第一章介紹的unix的哲學以及17個設計原則，而後面的內容就是圍繞它來展開的。以前說過，要學習適合自己的資料，而判斷是否適合的一個方法就是看你是否能夠讀得下去。我對這本書有一種相見恨晚的感覺。推薦有4~6年工作經驗的朋友可以讀一下。

正題：

作者在介紹Unix設計原則時，其中有一條為“表示原則：把知識疊入資料以求邏輯質樸而健壯”。結合之前自己的一些經驗，我對這個原則很有共鳴，所以先學習了資料驅動編程相關的內容，這裡和大家分享出來和大家一起討論。

資料驅動編程的核心

資料驅動編程的核心出發點是相對於程式邏輯，人類更擅長於處理資料。資料比程式邏輯更容易駕馭，所以我們應該儘可能的將設計的複雜度從程式碼轉移至資料。

真的是這樣嗎？讓我們來看一個樣本。

假設有一個程式，需要處理其他程式發送的訊息，訊息類型是字串，每個訊息都需要一個函數進行處理。第一印象，我們可能會這樣處理：
void msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
{
    if (0 == strcmp(msg_type, "inivite"))
    {
        inivite_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "tring_100"))
    {
        tring_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_180"))
    {
        ring_180_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_181"))
    {
        ring_181_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_182"))
    {
        ring_182_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ring_183"))
    {
        ring_183_fun(msg_buf);
    }
    else if (0 == strcmp(msg_type, "ok_200"))
    {
        ok_200_fun(msg_buf);
    }

    。。。。。。
    else if (0 == strcmp(msg_type, "fail_486"))
    {
        fail_486_fun(msg_buf);
    }
    else
    {
        log("未識別的訊息類型%s\n", msg_type);
    }
}
上面的訊息類型取自sip協議（不完全相同，sip協議借鑒了http協議），訊息類型可能還會增加。看著常常的流程可能有點累，檢測一下中間某個訊息有沒有處理也比較費勁，而且，沒增加一個訊息，就要增加一個流程分支。

按照資料驅動編程的思路，可能會這樣設計：
typedef void (*SIP_MSG_FUN)(const char *);

typedef struct __msg_fun_st
{
    const char *msg_type;//訊息類型
    SIP_MSG_FUN fun_ptr;//函數指標
}msg_fun_st;

msg_fun_st msg_flow[] =
{
        {"inivite", inivite_fun},
        {"tring_100", tring_fun},
        {"ring_180", ring_180_fun},
        {"ring_181", ring_181_fun},
        {"ring_182", ring_182_fun},
        {"ring_183", ring_183_fun},
        {"ok_200", ok_200_fun},

        。。。。。。
        {"fail_486", fail_486_fun}
};

void msg_proc(const char *msg_type, const char *msg_buf)
{
    int type_num = sizeof(msg_flow) / sizeof(msg_fun_st);
    int i = 0;

    for (i = 0; i < type_num; i++)
    {
        if (0 == strcmp(msg_flow[i].msg_type, msg_type))
        {
            msg_flow[i].fun_ptr(msg_buf);
            return ;
        }
    }
    log("未識別的訊息類型%s\n", msg_type);
}

下面這種思路的優勢：

1、可讀性更強，訊息處理流程一目瞭然。

2、更容易修改，要增加新的訊息，只要修改資料即可，不需要修改流程。

3、重用，第一種方案的很多的else if其實只是訊息類型和處理函數不同，但是邏輯是一樣的。下面的這種方案就是將這種相同的邏輯提取出來，而把容易發生變化的部分提到外面。

隱含在背後的思想：

很多設計思路背後的原理其實都是相通的，隱含在資料驅動編程背後的實現思想包括：

1、控制複雜度。通過把程式邏輯的複雜度轉移到人類更容易處理的資料中來，從而達到控制複雜度的目標。

2、隔離變化。像上面的例子，每個訊息處理的邏輯是不變的，但是訊息可能是變化的，那就把容易變化的訊息和不容易變化的邏輯分離。

3、機制和策略的分離。和第二點很像，本書中很多地方提到了機制和策略。上例中，我的理解，機制就是訊息的處理邏輯，策略就是不同的訊息處理（後面想專門寫一篇文章介紹下機制和策略）。

資料驅動編程可以用來做什麼：

如上例所示，它可以應用在函數級的設計中。

同時，它也可以應用在程式級的設計中，典型的比如用表驅動法實現一個狀態機器（後面寫篇文章專門介紹）。

也可以用在系統級的設計中，比如DSL（這方面我經驗有些欠缺，目前不是非常確定）。

它不是什麼：

1、 它不是一個全新的編程模型：它只是一種設計思路，而且曆史悠久，在unix/linux社區應用很多；

2、它不同於物件導向設計中的資料：“資料驅動編程中，資料不但表示了某個對象的狀態，實際上還定義了程式的流程；OO看重的是封裝，而資料驅動編程看重的是編寫儘可能少的代碼。”

書中的值得思考的話：

資料壓倒一切。如果選擇了正確的資料結構並把一切組織的井井有條，正確的演算法就不言自明。編程的核心是資料結構，而不是演算法。——Rob Pike

程式員束手無策。。。。。只有跳脫代碼，直起腰，仔細思考資料才是最好的行動。運算式編程的精髓。——Fred Brooks

資料比程式邏輯更易駕馭。儘可能把設計的複雜度從代碼轉移至資料是個好實踐。——《unix編程藝術》作者。