闲话说抽象

在计算机领域，我最推崇的一句名言是：「软件开发中遇到的所有问题，都可以通过增加一层抽象而得以解决」（All problems in computer science can be solved by another level of indirection）。

这话不难理解。我举几个例子：

• 操作系统是裸机和应用程序之间的抽象。想想没有操作系统的时代，应用程序开发者需要了解多少硬件细节？
• 虚拟内存是物理内存和应用程序之间的抽象。实地址时代，应用程序各种矮矬穷，要绞尽脑汁地省内存，一不小心还会把整个系统搞崩溃了；有了虚拟内存，乾坤逆转，应用程序一下子变得高富帅起来，还受到各种保护，别人崩溃跟我基本没什么事。
• JVM（或者各种语言的VM，如python 解释器，erlang BEAM等）是操作系统和应用程序间的抽象。写软件的人最希望「撰写一次，到处运行」（write once, run everywhere），加了这一层，跨平台不再是问题。
• 虚拟机是宿主系统（Host OS）和访客系统（Guest OS）的抽象。它直接开启了虚拟化时代和云计算时代。

软件架构中处处可见这样的抽象。大到硬件抽象层 HAL（Hardware Abstract Layer），小到你写的一个API，一个接口，都是抽象的思路：将调用者和被调者隔离开，既屏蔽细节，又提高了灵活性。

生活中的抽象也很多，充电器就是最典型的一个。世界各地的输入电流，电压都各不相同，插口更是千差万别，一个手机在设计上不可能满足所有的插口。那么，我们就在两者之间添加一个适配器 —— 手机充电器。

抽象不光是屏蔽细节和提升系统灵活性那么简单。集装箱将货物和承载货物的工具分离开，大大提高了运输的效率，还增强了安全性。

回到软件开发，我们看看抽象如何提升效率。比如说一个经典的 MVC 应用程序，我要从数据库中读取数据，装入模型（model），并展现到视图（view）中。如果在调用者（模型）和被调者（数据库）中加入抽象，让调用者不知道数据的来源，只要使用特定的接口就能获取数据，那么，我们就可以将数据放入缓存，只有需要的时候才读取数据库，这样应用程序的性能就大大提高了。

道理非常简单，似乎人人都懂，但做起来并不那么简单。知道系统里哪个部分需要动手术加一层抽象，考量的是经验和智慧；如何加这个抽象，考量的是能力。现在人们对集装箱和充电器习以为常，认为那是个连小孩子都懂的简单概念，但如果让你寻找下一个『集装箱』或者『充电器』，你能找得到么？

总结一下，抽象的好处：

• 屏蔽细节
• 提高灵活性
• 增强安全性
• 提升效率