面向對象的SOLID原則
簡介
| 縮寫 | 全稱 | 中文 |
|---|---|---|
| S | The Single Responsibility Principle | 單一責任原則 |
| O | The Open Closed Principle | 開放封閉原則 |
| L | Liskov Substitution Principle | 里氏替換原則 |
| I | The Interface Segregation Principle | 接口分離原則 |
| D | The Dependency Inversion Principle | 依賴倒置原則 |
單一職責原則
一個類只應承擔一種責任。換句話說，讓一個類只做一件事。如果需要承擔更多的工作，那么分解這個類。
舉例
訂單和賬單上都有流水號、業務時間等字段。如果只用一個類表達，賦予其雙重職責，后果:
- 特有屬性和共有屬性相互摻雜，難以理解;
- 修改一個場景可能會影響另一個場景。
正確的做法是拆成兩個獨立的類。
開放封閉原則
實體應該對擴展是開放的，對修改是封閉的。即，可擴展(extension)，不可修改(modification)。
舉例
一個商戶接入了多個付款方式，支付寶和微信支付，如果將調用支付API的類寫成：
public class PayHandler {
public Result<T> pay(Param param) {
if(param.getType() == "ALIPAY") {
// 支付寶付款調用
...
} else if(param.getType() == "WeChatPay") {
// 微信支付付款調用
...
}
}
}
那么每次新加一種支付方式，或者修改原有的其中一種支付方式，都要修改PayHandler這個類，可能會影響現有代碼。
比較好的做法是將不同的行為(支付方式)抽象，如下：
public class PayHandler {
private Map<String, PayProcessor> processors;
public Result<T> pay(Param param) {
PayProcessor payProcessor = processors.get(param.getType());
// 異常處理略
return payProcessor.handle(param);
}
}
interface PayProcessor {
Result<T> handle(Param param);
}
public class AlipayProcessor implements PayProcessor {
...
}
public class WeChatPayProcessor implements PayProcessor {
...
}
這樣，新增支付方式只需要新增類，如果使用的是spring等容器，在xml配置對應key-value關系即可；修改已有的支付方式只需要修改對應的類。最大化地避免了對已有實體的修改。
里式替換原則
一個對象在其出現的任何地方，都可以用子類實例做替換，並且不會導致程序的錯誤。換句話說，當子類可以在任意地方替換基類且軟件功能不受影響時，這種繼承關系的建模才是合理的。
舉例
經典的例子: 正方形不是長方形的子類。原因是正方形多了一個屬性“長 == 寬”。這時，對正方形類設置不同的長和寬，計算面積的結果是最后設置那項的平方，而不是長*寬，從而發生了與長方形不一致的行為。如果程序依賴了長方形的面積計算方式，並使用正方形替換了長方形，實際表現與預期不符。
擴展
不能用繼承關系(is-a)，但可以用委派關系(has-a)表達。上例中，可以使用正方形類包裝一個長方形類。或者，將正方形和長方形作進一步抽象，使用共有的抽象類。
逸聞
“里氏”指的是芭芭拉·利斯科夫（Barbara Liskov，1939年－），是美國第一個計算機科學女博士，圖靈獎、馮諾依曼獎得主，參與設計並實現了OOP語言CLU，而CLU語言對現代主流語言C++/Java/Python/Ruby/C#都有深遠影響。其項目中提煉出來的數據抽象思想，已成為軟件工程中最重要的精髓之一。（來源: 互動百科）
接口分離原則
客戶(client)不應被強迫依賴它不使用的方法。即，一個類實現的接口中，包含了它不需要的方法。將接口拆分成更小和更具體的接口，有助於解耦，從而更容易重構、更改。
舉例
仍以商家接入移動支付API的場景舉例，支付寶支持收費和退費；微信接口只支持收費。
interface PayChannel {
void charge();
void refund();
}
class AlipayChannel implements PayChannel {
public void charge() {
...
}
public void refund() {
...
}
}
class WeChatChannel implements payChannel {
public void charge() {
...
}
public void refund() {
// 沒有任何代碼
}
}
第二種支付渠道，根本沒有退款的功能，但是由於實現了PayChannel，又不得不將refund()實現成了空方法。那么，在調用中，這個方法是可以調用的，實際上什么都沒有做!
改進
將PayChannel拆成各包含一個方法的兩個接口PayableChannel和RefundableChannel。
依賴倒置原則
- 高層次的模塊不應依賴低層次的模塊，他們都應該依賴於抽象。
- 抽象不應依賴於具體實現，具體實現應依賴抽象。
實際上，依賴倒置是實現開閉原則的方法。
舉例
開閉原則的場景仍然可以說明這個問題。以下換一種表現形式。
public class PayHandler {
public Result<T> pay(Param param) {
if(param.getType() == "ALIPAY") {
AlipayProcessor processor = new AlipayProcessor();
processor.hander(param);
...
} else if(param.getType() == "WeChatPay") {
WeChatPayProcessor processor = new WeChatPayProcessor();
processor.hander(param);
...
}
}
}
public class AlipayProcessor { ... }
public class WeChatPayProcessor { ... }
這種實現方式，PayHandler的功能(高層次模塊)依賴了兩個支付Processor(低層次模塊)的實現。
擴展：IOC和DI
控制反轉(IOC)和依賴注入(DI)是Spring中最重要的核心概念之一，而兩者實際上是一體兩面的。
- 依賴注入
- 一個類依賴另一個類的功能，那么就通過注入，如構造器、setter方法等，將這個類的實例引入。
- 側重於實現。
- 控制反轉
- 創建實例的控制權由一個實例的代碼剝離到IOC容器控制，如xml配置中。
- 側重於原理。
- 反轉了什么：原先是由類本身去創建另一個類，控制反轉后變成了被動等待這個類的注入。
后記
網絡上很多文章中關於SOLID的介紹，語句都不通順，徒增理解難度。如果對基本釋義仍不能領會，可以參考 英文WIKI。