Cộng đồng kỹ thuật phần mềm đang tham gia vào một cuộc tranh luận sôi nổi về một trong những nguyên tắc cơ bản nhất: liệu code có nên ngăn chặn nghiêm ngặt các trạng thái không hợp lệ hay cho phép tính linh hoạt cho những thay đổi trong tương lai. Cuộc thảo luận này tập trung xung quanh nguyên tắc thiết kế phổ biến make invalid states unrepresentable (làm cho các trạng thái không hợp lệ không thể biểu diễn được), vốn ủng hộ việc áp dụng các ràng buộc chặt chẽ trong hệ thống phần mềm để ngăn ngừa lỗi và cải thiện độ tin cậy.
Bất đồng Cốt lõi: Mô hình Miền vs Biểu diễn Lưu trữ
Một phần đáng kể của cộng đồng cho rằng những lời chỉ trích ban đầu đã bỏ qua một sự phân biệt quan trọng. Nhiều nhà phát triển tin rằng các mô hình miền nên giữ tính nghiêm ngặt và được định nghĩa rõ ràng, trong khi các lớp lưu trữ như cơ sở dữ liệu và giao thức mạng có thể linh hoạt hơn. Sự tách biệt này cho phép các nhà phát triển duy trì logic nghiệp vụ sạch sẽ trong khi vẫn phù hợp với thực tế phức tạp của việc lưu trữ và truyền tải dữ liệu.
Cuộc tranh luận này bộc lộ một sự hiểu lầm cơ bản về nơi nên áp dụng các ràng buộc. Những người chỉ trích cho rằng việc nhầm lẫn giữa schema cơ sở dữ liệu với mô hình miền dẫn đến sự nhầm lẫn về mục đích thực sự của nguyên tắc này. Họ đề xuất rằng việc phân tích cú pháp và xác thực nên xảy ra ở ranh giới giữa các lớp này, cho phép mỗi lớp phục vụ mục đích cụ thể của nó một cách hiệu quả.
Ngôn ngữ và Công cụ Ảnh hưởng đến Quyết định Thiết kế
Ngôn ngữ lập trình được sử dụng có ảnh hưởng lớn đến cách tiếp cận nào hoạt động tốt nhất. Các nhà phát triển làm việc với các ngôn ngữ hàm có kiểu mạnh như Haskell , F# , hoặc Rust báo cáo thành công lớn với việc thực thi ràng buộc nghiêm ngặt vì những ngôn ngữ này cung cấp các công cụ tái cấu trúc mạnh mẽ và đảm bảo tại thời điểm biên dịch. Trình biên dịch bắt được hầu hết các vấn đề trước khi code đến môi trường sản xuất, làm cho việc thay đổi an toàn và dễ dự đoán hơn.
Ngược lại, các nhà phát triển sử dụng các ngôn ngữ động hơn hoặc những ngôn ngữ có hệ thống kiểu yếu hơn thấy rằng tính linh hoạt thường quan trọng hơn các ràng buộc nghiêm ngặt. Không có sự hỗ trợ mạnh mẽ từ trình biên dịch, chi phí duy trì các ràng buộc cứng nhắc có thể vượt quá lợi ích của chúng, đặc biệt khi yêu cầu thay đổi thường xuyên.
Mức độ phù hợp của ngôn ngữ lập trình cho các ràng buộc nghiêm ngặt:
Mức độ phù hợp cao:
- Haskell , F , Rust , Swift
- Hệ thống kiểu mạnh với khả năng hỗ trợ tái cấu trúc xuất sắc
Mức độ phù hợp trung bình:
- Java , C , TypeScript
- Công cụ tốt nhưng quản lý ràng buộc khá dài dòng
Mức độ phù hợp thấp hơn:
- JavaScript , Python , Ruby
- Bản chất động khiến việc thực thi ràng buộc trở nên khó khăn hơn
Bối cảnh Quan trọng: Hệ thống Đóng vs Mở
Loại hệ thống được xây dựng ảnh hưởng đáng kể đến cách tiếp cận tối ưu. Tính toán khoa học, hệ thống nhúng và các ứng dụng tài chính thường được hưởng lợi từ các ràng buộc nghiêm ngặt vì các trạng thái không hợp lệ có thể dẫn đến lỗi thảm khốc hoặc kết quả không chính xác. Những hệ thống này hoạt động trong môi trường tương đối đóng với các yêu cầu được định nghĩa rõ ràng.
Các ứng dụng web và hệ thống phân tán đối mặt với những thách thức khác nhau. Chúng phải xử lý đầu vào không thể dự đoán từ người dùng, tích hợp với các dịch vụ bên ngoài, và phát triển nhanh chóng dựa trên nhu cầu kinh doanh thay đổi. Trong những bối cảnh này, một số tính linh hoạt trong biểu diễn trạng thái có thể ngăn ngừa việc thiết kế lại hệ thống tốn kém khi yêu cầu chắc chắn thay đổi.
Ràng buộc càng cứng thì càng nguy hiểm. Khi tôi nói rằng một ràng buộc là cứng, ý tôi là rất khó để hoàn tác nó nếu bạn cần.
Các Loại Ràng Buộc Theo Mức Độ Khó Thay Đổi:
- Ràng Buộc Mềm: Các xác thực ở cấp độ code (dễ sửa đổi)
- Ràng Buộc Trung Bình: Các schema cơ sở dữ liệu cần migration
- Ràng Buộc Cứng: Các đặc tả giao thức và kiến trúc hệ thống phân tán
- Ràng Buộc Bất Biến: Các hệ thống dựa trên blockchain và sổ cái
Tìm kiếm Sự cân bằng Phù hợp
Cộng đồng nhìn chung đồng ý rằng cả hai cách tiếp cận đều có giá trị, nhưng chìa khóa nằm ở việc chọn đúng mức độ trừu tượng cho các ràng buộc. Các lớp hệ thống bên trong có thể giữ tính linh hoạt và nguyên thủy, trong khi các lớp bên ngoài áp đặt các ràng buộc cụ thể của nghiệp vụ. Kiến trúc giống như củ hành này cho phép hệ thống thích ứng với các yêu cầu thay đổi mà không cần viết lại cơ bản.
Cuộc tranh luận cũng làm nổi bật tầm quan trọng của việc xem xét chi phí bảo trì dài hạn. Trong khi các ràng buộc nghiêm ngặt có thể ngăn ngừa nhiều lỗi, chúng cũng có thể làm cho một số loại thay đổi trở nên cực kỳ tốn kém. Thách thức đối với các kiến trúc sư phần mềm là dự đoán những ràng buộc nào sẽ ổn định theo thời gian và những ràng buộc nào có thể cần phát triển.
Cuộc thảo luận đang diễn ra phản ánh sự căng thẳng rộng lớn hơn trong kỹ thuật phần mềm giữa tính an toàn và tính linh hoạt. Khi các hệ thống trở nên phức tạp hơn và các yêu cầu trở nên linh hoạt hơn, việc tìm ra sự cân bằng phù hợp trở nên ngày càng quan trọng cho thành công lâu dài.
Tham khảo: 'Make invalid states unrepresentable' considered harmful