前言

《設(shè)計(jì)模式》這本經(jīng)典的書里面定義了20多種設(shè)計(jì)模式，雖然都是面向?qū)ο蟮?，似乎需?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/C++/" target="_blank">C++、Java這樣的語言才能實(shí)現(xiàn)，但是根據(jù)筆者前面反復(fù)強(qiáng)調(diào)的，Linux內(nèi)核雖然是用C語言和匯編語言寫成，但是其實(shí)也到處充滿了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)。面向?qū)ο蟾嗟氖且环N思想，而不是一個(gè)語言。我們可以用C語言實(shí)現(xiàn)極大的OO，Linux內(nèi)核到處都有OO。

模板方法

比如，在Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)框架中，就用了一種非常經(jīng)典簡單的設(shè)計(jì)模式——模板方法(Template Method)，當(dāng)然還有一些其他的設(shè)計(jì)模式。而設(shè)計(jì)模式牛逼的地方在于，高手往往不經(jīng)意之間已經(jīng)用到了設(shè)計(jì)模式，甚至自己都不知道。如果高手沒有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過設(shè)計(jì)模式，這其實(shí)不見得是一個(gè)問題。這并不意味著它不懂設(shè)計(jì)模式，只是他自己都不知道自己用到了哪個(gè)模式。而設(shè)計(jì)模式學(xué)習(xí)的終極目的，當(dāng)然也是忘記設(shè)計(jì)模式，這個(gè)跟練獨(dú)孤九劍沒什么區(qū)別，到最后其實(shí)是無招勝有招。

模板方法這個(gè)模式，強(qiáng)調(diào)定義一個(gè)基類，這個(gè)基類實(shí)現(xiàn)了通用的流程和算法。比如做一件事情需要經(jīng)過step1()、step2()、step3()。那么我們定義一個(gè)基類：

而其中的step1()、step2()、step3()、step4()具體如何實(shí)現(xiàn)則是因人而異，所以我們從baseClass類里面，繼承出來的類里面，實(shí)現(xiàn)step1()、step2()、step3()這樣的代碼，override掉baseClass里面的函數(shù)。

這樣的設(shè)計(jì)讓外部不關(guān)心derivedClass，因?yàn)榱鞒毯?a target="_blank">接口都是在基類的。而基類實(shí)現(xiàn)的doSomething()成員函數(shù)，是對(duì)外的接口。這個(gè)UML關(guān)系是非常簡單的：

驅(qū)動(dòng)案例

在Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)里面，大量存在類似的設(shè)計(jì)，我們以NAND為例子。在drivers/mtd/nand/nand_base.c這層里面，定義了NAND的一些操作流程。

比如寫OOB的代碼：

它這個(gè)里面要走cmdfunc()、write_buf()、cmdfunc()、waitfunc()這些步驟，這些步驟，不管是全世界哪個(gè)NAND的硬件，都是一樣的通用的，但是具體的不同的NAND硬件控制器，實(shí)現(xiàn)這些步驟中涉及到的cmdfunc()等函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方法卻因人而異。

譬如freescale的版本fsl_elbc_nand.c就是：

nand_base.c這個(gè)C文件是NAND的中間層，它非常類似我們前面說的實(shí)現(xiàn)baseClass這一層的代碼，nand_write_oob_std函數(shù)類似baseClass :: doSomething。而Linux驅(qū)動(dòng)中定義的nand_chip的各個(gè)不同的NAND控制器，對(duì)nand_chip這個(gè)結(jié)構(gòu)體中成員函數(shù)cmdfunc()、write_buf()等的實(shí)現(xiàn)則是各異的，類似derivedClass里面override掉step1()、step2()。nand_chip定義在include/linux/mtd/nand.h：

這樣的設(shè)計(jì)，好處是非常明顯的。特定的硬件只用管與自身操作相關(guān)的事情，而通用的流程，都由nand_base搞定，最大程度上減小了具體實(shí)例的代碼量，也最大程度上復(fù)用了中間層的代碼。

這樣的例子無處不在，比如我們?cè)贚CD的中間層：

后語

本文后語不搭前言，請(qǐng)見諒。最近有很多童鞋詢問筆者，做Linux驅(qū)動(dòng)有沒有前途？筆者明確地告訴大家：根本沒有前途！但是前途是自己賺的，這依賴你從驅(qū)動(dòng)進(jìn)去，但是從更大的視角出來：

1.通過做驅(qū)動(dòng)理解很多OO的架構(gòu)設(shè)計(jì)思想，升華自己高內(nèi)聚和低耦合的理解，把自己變成一個(gè)更高level的software engineer；

2.通過做驅(qū)動(dòng)，進(jìn)一步理解Linux本身的進(jìn)程、內(nèi)存、IO等知識(shí)，升華對(duì)軟件系統(tǒng)和性能分析的理解，把自己變成一個(gè)更高level的技術(shù)expert。

如果做了5年驅(qū)動(dòng)，進(jìn)入的時(shí)候是調(diào)試寄存器搞示波器，出來的時(shí)候還是調(diào)寄存器搞示波器，那自然是完全沒有什么前途的！

有沒有前途，這個(gè)事情，完全是因人而異的。前途是無所謂有，無所謂無的。你如果有抽象、衍生的能力和不斷學(xué)習(xí)總結(jié)的精神，無論是做驅(qū)動(dòng)還是不做驅(qū)動(dòng)，都會(huì)是很有前途的事情。反之，做什么基本都沒前途。