开发与重构

软件开发过程主要追求的是高效、易于维护。
高效开发体现了代码的复用率即开发效率，是为了缩短开发周期。
易于维护体现了代码的重构效率，是为了缩短维护周期。

编程语言，从C到C++，实现了从函数复用，到类复用。其实编程语言的更新换代过程，就是提高代码复用率的过程，即解决开发效率的问题。
注：还有一些其他类型的技术，都是为复用而生，如动态库，组件等。

开发语言偏向于解决开发效率的问题，而重构效率和开发效率几乎是一对成反比的变量。例如，使用C++开发时，如果只考虑提高代码复用率，那么在需求改变的时候，已有的架构很难适应新的需求，重构的任务很可能变得艰巨。C++开发相对于C开发过程，潜在地会有更多的代码重构工作。

例如，类的继承本来是一种提高复用性的手段，但是如果这种方法被滥用，会导致类的继承关系十分复杂，且十分固定，类与类之间的耦合性高。一旦产生修改需求，将会带来巨大的工作量。所以，有的特性并不是使用的越多越好，而是需要使用者根据实际情况制定使用方案。在一些需求固定的地方，如windows的界面开发框架，结构固定，运行方式百年不变，就特别适合用C++进行封装，特别是适合使用继承、多态等特性。

为什么需要重构？重构的动机是什么？

根据二八定律，软件代码中，有20%的代码占用了80%的软件运行时间。我们称20%的代码成为热点代码，80%的为冷代码。
随着需求的改变，某些功能模块/类的使用频率是会随之变化的，即有的代码变成冷代码，有的代码变成热代码。功能模块的使用频率发生改变，会导致两方面的问题：
1.开发效率降低。
新的需求如果继续使用已有的模块，而已有模块的实现方式下的代码重用率不是很高，这就导致在新需求下的开发效率会降低。
例如，为了实现相同的功能，未使用访问者设计模式编写的代码，在使用频率高了以后，相对于使用访问者设计模式下编写的代码更多，代码的重用率更低。首先在开发阶段就会导致开发效率变低，因为要写更多的代码。其次在后续的重构时，会因为相同的代码在多个地方分布，多个地方都要修改，导致修改的工作量更大。
2.运行效率降低。
有的模块的初始实现，可能并没有做很好的优化。在访问率提高后，效率问题将逐渐被放大。这时就会产生重构需求。如模块间的通信效率，数据解码效率等，需要更加高效的数据结构与算法来重构，以提高运行效率。

软件行业的任何层面都存在重构。需求变化越频繁的部分，重构越多。需求越固定的部分，重构越少。

如何理解设计模式？设计模式是为了解决什么问题？

使用设计模式是为了从软件开发的一开始，就通过人为分析现有需求，预测未来需求，对软件各个功能模块进行最优化设计，以期减少当前开发工作量和应对需求变动工作量的目的。如果一个项目急切开展起来，虽然初期开发速度快，但是可能会对后期软件的维护带来麻烦。
设计模式只是解决上述问题的方法和经验。应从代码重用即开发效率和运行效率的角度出发，理解每一种设计模式。
另外使用何种设计模式，由具体需求和预期的需求决定。使用设计模式有一定的使用成本，包括时间成本和过度设计的风险，要谨慎使用。