前言

为什么要读别人的代码?
如何读懂别人的源码?
读源码的目的又是什么?

注释:本文中的我就是笔者我自己

读别人源码的目的

  • 评估是否引入某个第三方模块/库
  • 修复某模块的BUG或第三方库的BUG,也有可能要抽离开源框架的部分功能,我目前经常遇到这样的需求
  • 学习优秀的开源模块
  • 接手或者长期维护某个模块

不搞清楚目标可行吗?

读懂源代码真的很难,它其实是架构的反向过程。它类似于反编译,但是并不是指令级的反编译,而是需要根据指令反推更高维的思想。

注解:
一半的时间消耗在了读懂别人的想法上了,有点像从细胞分析到整个生命体的视角

反编译软件能够将精确软件反编译为汇编,因为这个过程信息是无损的,只是一种等价变换

要让反编译软件能够精确还原出高级语言的代码,这就比较难。

因为编译过程是有损的,大部分软件实体的名字已经在编译过程中被去除了

大部分编译器在编译时会同时生成符号文件。它主要用于 debug 用途。

否则我们在单步跟踪时,debug 软件就没法显示变量的名字。

想像一下,“一个精确还原的智能反编译器” 是怎么工作的

  1. 它需要识别出所采用的编程语言和编译器。这通常相对容易,一个非常粗陋的分类器就可以完成
  2. 通过软件的二进制,结合可选的符号文件,加上它对该编译器的套路理解,就可以进行反编译了。

编译器的套路,就如同一个人的行为,持续进行观察学习,是可以形成总结的。

这只需要反编译程序持续地学习足够多的该编译器所产生的样本。

阅读源代码过程一方面是很难的,另一方面来说,也是需要有产出的。

有产出的学习过程,才是最好的学习方式

阅读源代码的产出应该是什么?

答案是,构建这个程序的思路,也就是架构设计

理解架构的核心脉络

看文档

  1. 有文档,一定要先看文档
  2. 文档和代码很容易发生脱节。所以我们看到的很可能是上一版本的,甚至是最初版本的设计。
  3. 阅读过时的架构设计思想对我们理解源代码也会有极大的帮助作用
  4. 如果发生了冲突,我们需要及时修改文档到与代码一致的版本。

看源码

  1. 把公开的软件实体(模块、类、函数、常量、全局变量等)的规格整理出来
  2. 例如,对 Go 语言来说,运行 go doc 就可以帮忙整理出一个自动生成的版本。 doxygen也能够做到类似的事情,而且它支持几乎所有的主流语言。

但是这些软件实体各自的业务范畴是什么,它们之间有什么关系?需要进一步分析。

  1. 先看exampleunit test 等。这些属于我们研究对象的客户,也就是使用方。它们能够辅助我们理解各个软件实体的语义
    我们可以初步推测出各个软件实体的业务范畴,以及它们之间的关系。
  2. 进一步证实或证伪我们的结论。我们选重点的类或函数,通过看它们的源代码来理解其业务流程,以此印证我们的猜测。如果你能够找到之前做过这块业务的人,不要犹豫,尽可能找到他们并且争取一个小时左右的交流机会,并提前准备好自己遇到迷惑的问题列表。这会大幅缩短你理解整个系统的过程。
  3. 确保我们正确理解了系统,就需要将结论写下来,形成文档。这样,下一次有其他同学接手这个系统的时候,就不至于需要重新再来一次 “反编译”

理解业务的实现机制

业务系统的概要设计、接口理清楚后,通常来说,我们对这个系统就初步有谱了

在必要的情况下,我们才研究实现机制

需要明确的是,前面我们研究部分核心代码的实现,其目的还是为了确认我们对业务划分猜测的正确性,而不是为了实现机制本身

研究实现是非常费时的,毕竟系统的 UserStory 数量上就有很多。把一个个 UserStory 的具体业务流程都研究清楚写下来,是非常耗时的。如果这个业务系统不是我们接下来重点投入的方向,就没必要在这方面去过度投入。

如果我们只是顺带解决一下遇到的 Bug,无论是用第三方代码遇到的,还是上级随手安排的临时任务,我们自然把关注点放在要解决的 Bug 本身相关的业务流程上

如果我们是接手一个新的业务系统,我们也没有精力立刻把所有细节都搞清楚。这时候我们需要梳理的是关键业务流程。

怎么弄清楚业务流程?

程序 = 数据结构 + 算法

接下来要做的事情是,把这些业务流程相关的数据结构先理清楚。

数据结构是容易梳理的,类的成员变量、数据库的表结构,通常都有快速提取的方式。

除了 MongoDB 可能会难一些,因为弱 schema 的原因,我们需要通过阅读代码的方式去理解 schema。

理清楚数据结构,事情就解决了大半。

剩下来就是理各个 UserStory 的业务流程,并给这些业务流程画出它的 UML 时序图。这个过程随时可以补充。所以我们挑选对我们当前工作最为相关的来做就好了。

同样地,我们要及时把我们整理的结论写下来,变成架构文档的一部分。
这样随着越来越多人去补充完整架构设计文档,才有可能把我们的项目从混沌状态解脱出来

阅读代码的结果,有时不一定仅仅是架构设计文档的补充与完善。我们有时也会顺手修改几行代码。

原则:

  1. 不做大的改动
  2. 确保改动前后的语义完全一致
  3. 不管多自信,有改动就需要补全相关的单元测试,确保修改代码的条件边界都被覆盖。

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