软件重构穿插在软件的整个周期中，代码重用则是在重构的基础上对已有代码改造 后再度使用或直接引用，目的在于缩短开发周期，减轻测试负担和减小出错的几率，同时有助于 将重心放在问题本身而非代码细节，提高开发效率，也有可能提升代码质量和减少维护 成本。实际上代码重用可以在不同项目中进行，也可以在同一个项目中进行。总之， 重构和重用无处不在，重构是重用的基础，重用是重构的动力。
题外话
好久没有写博客了，一来研究生毕业期间要写论文以及还有很多与论文相关的事情要做，二来六月份 还在考驾照，三来科研团队还要我在 20 天内用 MATLAB 开发一个某领域的仿真和数值计算 软件……。说好的毕业旅行呢？说好的各种嗨呢？结果统统与我无关！只能把开发这个软件 当做毕业旅行了。之前没有用 MATLAB 开发过软件，对 MATLAB 不熟悉，这么短的时间内用 一门不熟悉的语言开发一个较为复杂的软件（当然要满足性能要求），周围的人都劝我：这 任务几乎不可能完成（这种事情我可没少干），这明显在坑人，能推脱就推脱，能拖延就拖 延……。但这都不符合我的理念，同时为了能顺利毕业也得拼了！由于对 MATLAB 不熟，所 以无法预期开发周期长短，只能摸着石头过河，不过在这种情形下，良好的软件工程和系统 分析知识（哎，这些看似很虚的东西，可是我每时每刻使用的东西，也是最有用的东西之一） 给了我很大的帮助。为了提高沟通效率，采用的是快速原型迭代和测试驱动开发：快速原型是 为了试探和逐步确认需求，迭代则是先抓核心再周边，测试驱动则是分块验证并逐步集成 （毕竟不熟悉该语言）。
后面遇到了以下几个棘手的问题：MATLAB 原生不支持多线程、MATLAB 面向对象机制有缺陷 （存在大量的数据拷贝，在数百万级矩阵的大量拷贝时间是相当可观）。更要命的是这两个 问题对该软件项目都有致命的影响：第一个问题导致软件界面响应迟钝，当程序在后台计算 时，界面无法及时响应操作，也无法中断程序；第二个问题导致程序运行偏慢。这是语言本 身的缺陷，很难克服，只能更改设计，好在需求划分得比较细，模块划分得较好，各模块接 口设计较为合理，所以即使在更改设计时，这些也只需要简单的修改就可以作为零部件使用， 减轻了测试工作量。良好的功能模块划分和接口设计，使得软件重新设计变得相对容易。
- 解决第一个问题时
采用了界面响应与计算响应分离的设计，主界面只是启动计算，启动之后托管，这样该界面 还可以进行与该计算无关的相关操作，然后跳出另一个独立窗口专门用于控制计算，同时可 以传递信息至主界面，从而实现两界面的协同。
- 解决第二个问题时
将循环尽量改造成矩阵运算，同时减少函数间的数据传递，使大量数据尽量在函数内部使用 （这实际上是面向对象核心理念在函数粒度中的应用），从而充分利用了 MATLAB 矩阵并行 计算的优势，提高了运算速率。本来还想使用它的多核加速机制的，结果遗憾的是，经测试 在代码逻辑中无法满足条件。
在这次开发与重新设计的过程中，让我深深体会到：好的划分和代码设计可以充分应对需求 变化和性能瓶颈。而好的划分和代码设计离不开重构和重用，但需要指出的是，不要想当然 地过早优化，否则会损耗大量精力于无关痛痒的事情上，同时会拖慢开发进度，影响全局， 导致进度过度延后，从而导致项目过度复杂，最后不堪重负而导致无果而终。我想，软件工 程和系统分析等这些看起来很虚的东西，有时候可以将不可能逐渐变为可能，复杂逐步变为 简单，无头绪乱成一团变得有条理而稳健，并帮助你高效搭建起需求和实现的桥梁，甚至在 需求改变时，之前的零部件也可以很少改动就可以被重用，同时通过适当组织便可快速满 足新的需求。
编译器在重用方面的发展
首先会从机器码编程开始，逐步探索编译器在代码重用上发展。
机器语言
机器语言可以认为是最原始的编程语言，只是以二进制的形式重用了机器指令，就如 同汉语中的一个个汉字，我们说的每句话中的汉字都是已经创造出来的，这是非常细粒度的 重用。这种重用是以机器指令集（类似汉语的字库）的形式实现的。它和具体的机器有关， 一般需要在同类型同指令集的机器上才能重用。
汇编语言
汇编语言与机器指令对应，并用英文单词缩写标识机器指令，因此仍然与机器相关，所以 重用也受到了一定的限制。但在重用方面还是做出了很大的贡献：
- 单一变量重用
基于对存储地址和常数的单词缩写，可以不断地重用该变量名和常量名。
- 结构和记录变量
结构和记录变量类似 C 语言的结构体，如此由单一变量重用上升到了变量集合的重用。
- 代码段重用
前面的重用都是数据层面的重用，没有“行为上的重用”。汇编语言还提供了标签用来标识 一段代码，配合堆栈和 jmp （跳转指令，类似 C 语言的 goto）便可以实现代码段的重用 （类似 C 语言的函数，只不过没有输入参数和返回值，当然通过仿照 C 语言的函数对应的 汇编代码也可以实现 C 语言的函数功能，只不过汇编语言没有原生支持函数的概念）。如此 便可以实现数据和行为相结合的重用。
- 过程重用
与上面的代码段重用不同的是，汇编引入了过程这个概念和关键字，并区分了过程的 NEAR 调用 和 FAR 调用，结合 call（连接）指令便可实现过程调用执行，通过 ret（return）指令可以从 过程返回（非常接近 C 语言的函数调用了）。与 C 语言函数不同的是，汇编语言的过程概念 没有原生提供过程参数（类似函数参数）的概念，而是借助寄存器、堆栈或指向它们的指针 实现的（由编程人员自己实现参数传递）。
- 中断处理程序重用
是过程的远程（FAR）调用的延伸。但它结合硬件中断可以实现程序之间的跳转和重用，多个 程序可以共用中断处理程序，所以很多中断处理程序可以做成系统模块。
- 等价（EQU）与宏
等价可以实现程序中不断重复的小段代码，但宏表达能力更强。宏（通过 MACRO 和 ENDM 定义 宏以及 EXITM 退出宏）可以实现带参宏“函数”（类似 C 语言的宏），一定程度上弥补了“ 过程”不带参的不便。
- INCLUDE 伪指令
INCLUDE 可以将已经编写好的汇编源程序插入到该指令所在的位置，从而达到重用整个文件 中的程序（变量、过程、宏等），大大增加了重用的粒度，但由于函数概念的缺失，需要对 待重用的源程序中的实现细节有所把握，这就增加了重用的难度和代价。
面向过程的语言
机器语言和汇编语言都可以认为是面向机器的语言，跨平台和可移植性非常差，而且没有完整 的函数概念（虽然有“过程”，但没有显示的支持过程入口和出口，即函数参数和返回值类似 的概念）。从而限制了汇编语言代码的可重用性，开发大型软件非常吃力，开发效率非常低下。
Pascal 和 C 语言是典型的面向过程的语言，接下来将以 C 语言为例阐述一下面向过程语言 在代码重用方面做出的贡献。
- 人性化，可读性大为提升
引入了结构化语句，如条件（if else）、循环（for、while 等）以及更多的类型。这些更 接近人的思维习惯，提高了代码的可读性，开发效率得到提升，从而降低了代码重用时理解 的难度。
- 函数和模块化
C 语言完整支持函数的概念，不同场景下只需要传入不同的参数即可重用函数中的代码得到 返回值，可以几乎不用关系函数内部的代码，只需知道函数的功能和参数以及返回值就可以 了。这形成了一个黑盒和零部件或模块，使用之前只需要知道盒子或模块的“外部形态”即可， 然后像搭积木一样，通过函数入口和出口连接所有积木，最终形成一个完整的大型程序。
由于 C 语言的跨平台性，函数不仅可以在本程序多次重用，还可以被其他程序和其他平台的 程序使用，甚至可以嵌入到其他语言中，如此大大增加了函数的可重用性。因此出现了标准库 和大量的第三方库提供给开发人员使用，这种搭积木的方式大大提高了开发效率。
- include 关键字
C 语言头文件和实现文件分开，即函数的声明放在头文件中，实现放在 c 文件中，这样声明 和实现的分离可以大大增加程序的商业化发布。发布时，把 c 文件编译好（二进制或目标 文件等）之后只需提供头文件，其他人就可以重用其中的代码了，如此即保护了不愿公开的 内容（实现文件），也传播了价值（提供头文件和编译过后的二进制文件），从而可加快商业化， 进一步增加了代码重用的来源，同时也隐藏了实现细节，当有更好的实现时，头文件的用户不 需要修改自己的程序，只需重新笔译即可（结合动态库技术，甚至都不需要重新编译）。
面向对象编程语言
面向对象编程语言很多，典型的代表是 C++，接下来就以它来阐述。前面已经了解到，面向过程 的编程语言已经具有较好的可移植性和可重用性，为何还产生了面向对象的编程语言呢？
C 语言在大型软件开发和多人共同开发一个大项目时，很容易遇到单个人的程序跑起来没问题， 但多个人的程序组装起来就会出现例如重定义，局部作用域覆盖全局作用域等很难查明或很棘手 的问题，所以就需要约定很多规则防止这些问题的发生。大家知道，沟通是很费时间的，而且 沟通往往会出现纰漏和理解上的不一致性，既花了大量时间，也埋下了隐患。既然沟通会带来 如此大的代价，所以需要尽量地消除不必要的沟通，比如防止函数名重名导致的重定义问题， 这是语言层面的问题，不是具体业务，这种沟通是可以消除的，是不必要的。
而且，C 语言函数默认是全局的，即使为了同一目的而写的函数也可能分散在不同的文件中， 实现不同目的的函数也会被杂乱的放在同一个文件中。这导致，当需要寻找某个或某个系列 的函数来共同实现一个较大的功能时，往往很难收集到，因为太乱太分散了，于是可读性和 重用性下降，甚至有时候宁愿重写也不愿意去找现有的。要想防止这种情况，开发人员之间 又得进行协商和沟通以形成较好的编程规范。如此高的沟通代价让人望而却步。
而面向对象语言减少了很多不必要的沟通，并且很好地将相关的代码聚合，将不相关的代码 隔离，同时将不同开发人员开发的代码有效隔离，同时能很好的组装起来。（时间问题，待续）
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