Giờ ta đã có các business entity quan trọng nhất, cũng như định nghĩa ISolver, một “bản hướng dẫn” cách giải quyết vấn đề. Đúng vậy, ISolver là một interface, tự nó không thể giải được bài toán, nhưng nó đóng vai là bản cam kết, là một “contract” cho việc giải bài toán PTB1. Và đó cũng là nhiệm vụ của bất kỳ interface nào. Nguyên tắc đơn giản là: tôi không biết anh là ai, nhưng nếu anh implement ISolver, vậy chắc chắn anh có thể giải được bài toán này, anh có thể dùng đầu óc tính toán thông qua các phép cộng trừ nhân chia để tìm ra kết quả, hoặc như trong trường hợp của DistributedSolver (xem phần 2), anh phân phối lại các yêu cầu cho các máy tính khác và tổng hợp lại.
Vậy ta sẽ cần ít nhất một lớp hiện thực hóa ISolver, ta đặt tên nó là LocalCpuSolver (đặt tên hoành tráng một chút mới bán được nhiều tiền):
public interface ISolver {
Result Solve(Constants constants);
}
public class LocalCpuSolver implements ISolver {
Result Solve(Constants constants) {
return new Result() {
...
};
}
}
Tới đây, ta đã có một ISolver cụ thể (chính là LocalCpuSolver), hoàn toàn độc lập, bạn có thể viết các unit test và gắn vào để chạy, việc LocalCpuSolver chỉ phụ thuộc duy nhất vào ISolver giúp chúng ta dễ dàng kiểm thử, dễ dàng thay thế các instance của nó với instance của một class khác. Một thiết kế có càng ít mối phụ thuộc càng dễ bảo trì, chỉnh sửa, thay đổi… vậy nên, khi thiết kế, hãy cố gắng làm mọi thứ thật đơn giản.
Tương tự, ta sẽ xây dựng hai lớp ConsoleResultWriter và ConsoleConstantsReader, cho các interface IResultWriter và ConstantsReader (xem lại bài 2).
Trước hết, vấn đề chúng ta cần phải giải quyết là gì? Đó là tìm ra nghiệm của một phương trình bậc 1 với đầu vào là a và b cho trước, kết quả có thể là vô nghiệm, vô số nghiệm hoặc một x cụ thể nào đó.
Điều tôi muốn nhấn mạnh ở đây chính là mục đích mà chương trình được tạo ra. Thực chất khách hàng của bạn có quan tâm tới việc dữ liệu đầu vào đến từ bàn phím hay từ file không? Không! Họ có quan tâm dữ liệu sẽ được đưa ra màn hình, file PDF hay Excel không? Cũng không! Việc tìm nghiệm mới là mục đích tồn tại của chương trình này, mọi thứ khác diễn ra xung quanh và chỉ nhằm phục vụ cho mục đích này mà thôi.
Khi nhìn vào một bài toán, chúng ta sẽ phải tìm ra những thành phần tham gia vào hệ thống, cái nào quan trọng hơn cái nào, cái nào thường xuyên và cái nào không bao giờ thay đổi… Xác định đúng các thành phần này là bước quan trọng sống còn trong thiết kế, bởi chúng sẽ định hình sự phụ thuộc sau này.
OCP là một trong những nguyên tắc quan trọng trong thiết kế phần mềm, mọi người thường nhớ đến nó như một trong 5 nguyên tắc SOLID. Tuy nhiên thực tế nó đã xuất hiện từ trước đó, được nhiều người thảo luận và sử dụng, ở nhiều cấp độ khác hơn là chỉ các class và interface… Trong bài này chúng ta sẽ cùng tìm hiểu OCP nhé.
Trước tiên, bạn hãy nhìn vào chương trình giải phương trình bậc 1 trong hình, đây là một chương trình rất đơn giản mà ai biết lập trình đều có thể hiểu được (kể cả khi bạn không biết C#). Chương trình này sẽ đọc các số a và b, sau đó trả về kết quả. Giờ ta hãy thử đưa chương trình này cho khách hàng, sau vài năm triển khai, liệu có thể có thêm những yêu cầu gì mới?
Model-View-Controller là một mẫu thiết kế cho phép ta phân tách các thành phần theo 3 chức năng:
Các thực thể (entity) chứa dữ liệu, hay còn gọi là Model.
Các View có nhiệm vụ hiển thị dữ liệu.
Các Controller có nhiệm vụ điều phối Model đến View.
Việc phân tách này giúp chúng ta tách biệt các thành phần với các chức năng hoàn toàn độc lập, và mang lại những lợi ích sau:
Dễ thay đổi: Một thay đổi nào đó trên giao diện chỉ ảnh hưởng đến View. Giả sử chương trình của bạn cần cung cấp các trang hiển thị thông tin sản phẩm khác nhau: cho người dùng web, cho người dùng trên các thiết bị màn hình nhỏ, cho máy in… thì chỉ cần tạo ra các view khác nhau, tất cả những gì trong Model hoặc code tải thông tin sản phẩm trong Controller đều không cần thay đổi.
Dễ test: bạn hoàn toàn có thể viết các unit test riêng biệt cho Controller (chứa business logic) hoặc View (để test giao diện), một tester cũng có thể test các view thông qua các Fake/Mock object mà không cần chờ Controller hoàn thiện.
Loạt bài này sẽ nói về MVC design pattern, cách chúng ta thiết kế các thành phần để hỗ trợ MVC trong Mini-Web-Server.
Mô hình MVC, lưu ý hướng các mũi tên, các bạn có thể sẽ nhìn thấy nhiều hình minh họa khác với số lượng/hướng mũi tên khác nhau. Tôi sẽ giải thích kỹ hơn về điều này khi chúng ta đi vào chi tiết.
Nếu theo dõi blog này và trang Facebook Nam.NET chắc mọi người không lạ gì project Mini-Web-Server (trang github), một web server đơn giản để thông qua đó giới thiệu về những công nghệ, mẫu thiết kế, kiến trúc phổ biến, giúp các bạn hiểu sâu hơn về những gì các bạn đang sử dụng hàng ngày. Hiện tại chúng ta đã có một mini server gọn nhẹ, chạy nhanh và hỗ trợ đầy đủ các method, hỗ trợ HTTPS, các nội dung tĩnh, cho phép viết các hàm phục vụ người dùng giúp phát triển các API, cung cấp đầy đủ session, authentication/authorization thông qua JWT và cookie…
Nhưng điều quan trọng nhất mà chúng ta đạt được (cũng như tôi muốn nhấn mạnh) khi viết Mini-Web-Server không phải là nó đã hỗ trợ những gì, mà lại là việc thêm vào những tính năng mới dễ dàng như thế nào. Thông qua một kiến trúc rõ ràng và nhiều design pattern, chúng ta có một ứng dụng với các module độc lập với nhau, gắn kết với nhau thông qua các policy. Khi thay thế module phân tích các request từ sử dụng Regular Expression sang việc phân tích trực tiếp mảng byte, chuyển từ mô hình sync sang async…, chúng ta hầu như không phải làm gì khác ngoài viết module mới và thay thế với module cũ, tất cả các phần khác đều giữ nguyên. Thông qua một loạt các cơ chế dựa trên “Dependency Inversion” như Callable, Callable filters, middleware… ta có thể mở rộng ra tới chừng nào ta muốn. Và đó là thứ quan trọng nhất mà tôi muốn mang đến cho các bạn thông qua project này.
Tất cả các ứng dụng trong thực tế đều sẽ thay đổi theo thời gian, lớn hơn, nhiều yêu cầu mới phát sinh, mô hình triển khai thay đổi và thậm chí các chức năng cũng thay đổi, do vậy việc quan trọng nhất đối với một người thiết kế đó là làm ra một ứng dụng có thể dễ dàng chỉnh sửa và bảo trì, hơn là làm cho nó chạy đúng. Điều này nghe có vẻ buồn cười nhưng thử nghĩ xem, nếu chỉ để một chương trình chạy đúng (vào một thời điểm cụ thể) thì bạn đâu cần phải thiết kế? Bạn không cần các interface, không cần đa hình, khi thêm một chức năng mới, bạn chỉ việc copy từ một chức năng tương tự đã có và sửa lại một chút… Bạn sẽ có những file mã nguồn, những function hàng ngàn dòng mà đến người viết còn không hiểu nó chạy thế nào, và khi có một yêu cầu mới, bạn chỉ mong ước có thể đập ra làm lại từ đầu. Một chương trình dễ bảo trì sẽ dễ dàng được làm cho chạy đúng, nhưng một chương trình chạy đúng với một thiết kế tồi lại không chắc sẽ chạy đúng mãi (sau khi thêm các chức năng mới hoặc thay đổi trong tương lai).
Quay lại với Mini-Web-Server, chúng ta đã hỗ trợ nhiều tính năng (như quảng cáo :D), nhưng những gì các bạn nhìn thấy chỉ là một trang web đơn giản, với vài tính năng demo. Thực sự mà nói, chừng đó cũng đã đủ để bạn viết một ứng dụng web, với nội dung tĩnh trong các trang HTML, và dữ liệu động được cung cấp bởi các API. Các tính năng cơ bản này cho phép bạn viết các ứng dụng SPA (single page app) dễ dàng, hoặc cung cấp backend API cho một mobile app. Nhưng nếu muốn viết một web app bình thường với nhiều trang thì sao? Có lẽ chúng ta cần thêm một cơ chế khác nữa.
Một lựa chọn phổ biến với người viết web .NET là ASP.NET MVC, một framework cực kỳ mạnh mẽ, hỗ trợ nhiều tính năng và cực kỳ mềm dẻo (flexible), cho phép chúng ta phát triển các ứng dụng với code .NET, render nội dung với Razor, các tham số được tiền xử lý và gửi đến các action, người lập trình hầu như chỉ cần tập trung vào việc viết code xử lý, các request/response sẽ được xử lý tự động thông qua các policy được ASP.NET hỗ trợ… Vì vậy nếu Mini-Web-Server cũng hỗ trợ một mô hình như vậy thì các nhà phát triển sẽ dễ dàng xây dựng các ứng dụng dựa trên “Mini MVC” thay vì ASP.NET MVC :D. Và có lẽ đây sẽ là tính năng lớn nhất mà Mini cung cấp, là một hành trình mất nhiều tháng để hoàn thành, và tôi muốn chia sẻ cùng các bạn hành trình này, từ các bước chúng ta thiết kế, cho đến việc implement, và thậm chí những sai sót khi thiết kế đã dẫn đến những vấn đề gì. A ha! Bạn nghĩ đúng rồi đó! Tôi vẫn thường xuyên sai sót khi thiết kế và cả khi code nữa!
Nhưng trước tiên chúng ta phải hiểu một cách chính xác MVC là gì và nó hoạt động như thế nào.
Nếu có nhiều dữ liệu liên quan với nhau và thường phải làm việc cùng nhau, hãy gom chung vào một lớp thay vì lưu trong nhiều biến riêng biệt.
Một ví dụ là các tham số cho một cơ sở dữ liệu, bao gồm: địa chỉ server, user name, password, port. Mỗi khi kết nối, bạn đều phải cần cả 4 tham số này, do vậy thay vì lưu chúng trong 4 biến khác nhau, hãy gom chúng vào chung một lớp. Nếu có một function dùng các tham số này, ví dụ:
bool Connect(string serverAddress, int port, string user, string password);
Sau khi refactor, code của bạn sẽ được tổ chức gọn gàng, dễ hiểu hơn. Tuy nhiên là khi tạo một lớp mới, cần lưu ý không để tăng sự phụ thuộc giữa các lớp hoặc thư viện.
Với một coder, viết code nhanh, đúng, chưa đủ mà bạn còn phải viết đẹp và dễ đọc nữa, vì nó sẽ giúp code dễ bảo trì hơn. Trong công việc hàng ngày, đôi khi việc tìm và sửa lỗi còn mất thời gian hơn viết mới nữa, vì bạn có thể sẽ phải đọc lại những đoạn code do người khác viết, hoặc thậm chí do chính bạn viết, từ trước đó rất lâu (thậm chí có thể trước khi bạn biết dùng máy tính :D).
Hãy thử đọc lại một chương trình bạn viết khi mới vào nghề xem, nếu nó cũ hơn 3 năm, tôi tin chắc 99% bạn sẽ thấy nó rất … buồn cười :D.
Lời khuyên đầu tiên của tôi là: Ngay từ ngày đầu tiên, hãy học cách viết code rõ ràng, sáng sủa, kể cả khi bạn biết chắc sẽ không ai đọc nó. Hãy biến nó thành thói quen và phải cảm thấy khó chịu khi nhìn vào một một đoạn “dirty code”.
Trong bài này, tôi sẽ nói qua những dấu hiệu cần tránh, giúp chương trình của bạn sẽ đọc, dễ bảo trì hơn. Có rất nhiều dấu hiệu như vậy, do đó tôi sẽ chia chúng ra nhiều bài ngắn giúp bạn dễ theo dõi.
Đào Hải Nam 