周立功教你学程序设计技术：做好软件模块的分层设计，回调函数要这样写

第二章为程序设计技术，本文为2.1.3 回调函数。

 

>>>> 2.1.3 回调函数

 

>>> 1. 分层设计 

 

分层设计就是将软件分成具有某种上下级关系的模块，由于每一层都是相对独立的，因此只要定义好层与层之间的接口，从而每层都可以单独实现。比如，设计一个保险箱电子密码锁，其硬件部分大致包括键盘、显示器、蜂鸣器、锁与存储器等驱动电路，因此根据需求将软件划分为硬件驱动层、虚拟层与应用层三大模块，当然每个大模块又可以划分为几个小模块，下面将以键盘扫描为例予以说明。

 

（1）硬件驱动层

 

硬件驱动层处于模块的最底层，直接与硬件打交道。其任务是识别哪个键按下了，实现与硬件电路紧密相关的部分软件，更高级的功能将在其它层实现。虽然通过硬件驱动层可以直达应用层，由于硬件电路变化多样，如果应用层直接操作硬件驱动层，则应用层势必依赖于硬件层，则最好的方法是增加一个虚拟层应对硬件的变化。显然，只要键盘扫描的方法不变，则产生的键值始终保持不变，那么虚拟层的软件也永远不会改变。

 

（2）虚拟层

 

它是依据应用层的需求划分的，主要用于屏蔽对象的细节和变化，则应用层就可以用统一的方法来实现了。即便控制方法改变了，也无需重新编写应用层的代码。

 

（3）应用层

 

应用层处于模块的最上层，直接用于功能的实现，比如，应用层对外只有一个"人机交互"模块，当然内部还可以划分几个模块供自己使用。三层之间数据传递的关系非常清晰，即应用层->虚拟层->硬件驱动层，详见图 2.2，图中的实线代表依赖关系，即应用层依赖于虚拟层，虚拟层依赖于硬件驱动层。基于分层的架构具有以下优点：

 

• 降低系统的复杂度：由于每层都是相对独立的，层与层之间通过定义良好接口交互，每层都可以单独实现，从而降低了模块之间的耦合度；

• 隔离变化：软件的变化通常发生在最上层与最下层，最上层是图形用户界面，需求的变化通常直接影响用户界面，大部分软件的新老版本在用户界面上都会有很大差异。最下层是硬件，硬件的变化比软件的发展更快，通过分层设计可以将这些变化的部分独立开来，让它们的变化不会给其它部分带来大的影响；

• 有利于自动测试：由于每一层具有独立的功能，则更易于编写测试用例；

• 有利于提高程序的可移植性：通过分层设计将各种平台不同的部分放在独立的层里。比如，下层模块是对操作系统提供的接口进行包装的包装层，上层是针对不同平台所实现的图形用户界面。当移植到不同的平台时，只需要实现不同的部分，而中间层都可以重用。

 

 图 2.2 三层结构示意

 

应用层处于模块的最上层，直接用于功能的实现，比如，应用层对外只有一个"人机交互"模块，当然内部还可以划分几个模块供自己使用。三层之间数据传递的关系非常清晰，即应用层->虚拟层->硬件驱动层，详见图 2.2，图中的实线代表依赖关系，即应用层依赖于虚拟层，虚拟层依赖于硬件驱动层。基于分层的架构具有以下优点：

• 降低系统的复杂度：由于每层都是相对独立的，层与层之间通过定义良好接口交互，每层都可以单独实现，从而降低了模块之间的耦合度；

• 隔离变化：软件的变化通常发生在最上层与最下层，最上层是图形用户界面，需求的变化通常直接影响用户界面，大部分软件的新老版本在用户界面上都会有很大差异。最下层是硬件，硬件的变化比软件的发展更快，通过分层设计可以将这些变化的部分独立开来，让它们的变化不会给其它部分带来大的影响；

• 有利于自动测试：由于每一层具有独立的功能，则更易于编写测试用例；

• 有利于提高程序的可移植性：通过分层设计将各种平台不同的部分放在独立的层里。比如，下层模块是对操作系统提供的接口进行包装的包装层，上层是针对不同平台所实现的图形用户界面。当移植到不同的平台时，只需要实现不同的部分，而中间层都可以重用。

 

>>> 2. 隔离变化 

 

（1）好莱坞原则（Hollywood）

 

类似键盘扫描这样的模块，其共性是各层之间的调用关系，不可能随着时间而改变，即便上下层之间形成依赖关系，采用直接调用方式是最简单的。为了降低层与层之间的耦合，层与层之间的通信必须按照一定的规则进行。即上层可以