CQS - 命令查询分离：驯服副作用

📋 Research Summary

命令查询分离（Command Query Separation, CQS）是由 Bertrand Meyer 提出的设计原则，它将所有方法分为两类：**命令（Command）**负责改变状态但不返回值，**查询（Query）**负责返回值但不改变状态。这一看似简单的原则，是消除"海森堡Bug（观察者效应）"和降低代码认知负荷的良药，也是现代架构模式 CQRS 的理论基石。

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🌱 逻辑原点

你打开冰箱门只是为了看看有没有牛奶（Query），结果冰箱因为这个动作自动订购了五箱牛奶（Side Effect）。

在软件开发中，我们最害怕的不是"复杂的逻辑"，而是"隐形的副作用"。
当我们调用一个返回值的方法时，默认假设它是安全的、幂等的；而当我们调用一个无返回值的方法时，我们才预期状态会改变。

如果一个名为 checkAuth() 的方法在返回 true 的同时，悄悄修改了用户的 lastLoginTime 甚至刷新了 Token，这种"挂羊头卖狗肉"的行为就是无数调试噩梦的根源。

🧠 苏格拉底式对话

1️⃣ 现状：最原始的解法是什么？

混合方法（Mixed Methods）。

最典型的例子是栈的 pop() 方法：

• 它移除栈顶元素（改变状态，Command）。
• 它同时返回这个元素（返回数据，Query）。
  优点：方便，一行代码搞定读取和删除。

2️⃣ 瓶颈：规模扩大 100 倍时会在哪里崩溃？

状态预测的不确定性。

假设你有一个复杂的计费系统，你只想在日志里记录一下当前用户的余额。

你调用了 account.getBalanceAndDeductFee()。

结果，每次打印日志，用户的钱就被扣一次。

当系统中有成百上千个这样的"混合方法"，每一次读取数据都像是在拆弹，你永远不知道哪个 Getter 里面藏着一个 Setter。代码的可测试性和可维护性急剧下降。

3️⃣ 突破：必须引入什么新维度？

严格的职责二分（Strict Separation）。

我们将所有操作强制分为两类：

• Queries : Return T, Void Side Effects. (只读，安全，可随时调用，可缓存)
• Commands : Return Void, Has Side Effects. (只写，危险，需谨慎调用)
  对于 pop()，我们将其拆分为：
• top(): 只返回栈顶元素，不删除。
• remove(): 只删除栈顶元素，不返回。
  调用者必须显式地写两行代码，但这消除了歧义。

📊 视觉骨架

✅ CQS 遵循 (分离) ⚠️ CQS 违规 (混合) 返回值 + 修改状态
getAndIncrement
查询 (Query) 返回值 (无副作用)
getValue
命令 (Command) 修改状态 (无返回值)
increment
幂等，可重试

可并行，可缓存
非幂等

需事务控制

严格顺序

⚖️ 权衡模型

公式：

CQS = (可预测性 + 读写优化空间) - (代码行数 × 2)

代价分析：

• ✅ 解决： 海森堡 Bug。消除了"观察即改变"的副作用，读取数据永远安全。
• ✅ 解决： 读写性能不对称。为架构升级到 CQRS（读写分离架构）打下基础，读模型和写模型可以独立优化。
• ❌ 牺牲： 原子性便利 。pop() 操作变成了 top() + remove()，在多线程环境下，这两步操作之间可能插入其他线程的操作，需要额外的同步机制（Locking）。
• ⚠️ 误区： CQS 不是 CQRS。CQS 是方法/类级别的原则，CQRS 是系统/架构级别的模式。做 CQS 不一定非要搞两个数据库。

🔁 记忆锚点

// ❌ 违规：Getter 居然修改了状态！
function getScore(studentId: string): number {
    const score = db.find(studentId);
    // 😱 居然在这里扣分！
    db.update(studentId, score - 1); 
    return score;
}

// ✅ 遵循：泾渭分明
function getScore(studentId: string): number {
    return db.find(studentId); // 纯净，无副作用
}

function deductScore(studentId: string): void {
    const score = db.find(studentId);
    db.update(studentId, score - 1); // 明确的命令
}

一句话本质： 问问题（Query）不应该改变答案（State），改变答案（Command）不应该同时回答问题。

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