面向對象的七大設計原則


1. 單一職責原則(Single Responsibility Principle)

每一個類應該專注於做一件事情。

每一個職責都是變化的一個軸線,如果一個類有一個以上的職責,這些職責就耦合在了一起。這會導致脆弱的設計。當一個職責發生變化時,可能會影響其它的職責。另外,多個職責耦合在一起,會影響復用性。例如:要實現邏輯和界面的分離。需要說明的一點是單一職責原則不只是面向對象編程思想所特有的,只要是模塊化的程序設計,都需要遵循這一重要原則。

 

 

2. 里氏替換原則(Liskov Substitution Principle)

超類存在的地方,子類是可以替換的。

子類型必須能夠替換掉它們的父類型。注意這里的能夠兩字。有人也戲稱老鼠的兒子會打洞原則。

 

所有引用父類的地方必須能透明地使用其子類的對象。子類可以擴展父類的功能,但不能改變父類原有的功能,即:子類可以實現父類的抽象方法,子類也中可以增加自己特有的方法,但不能覆蓋父類的非抽象方法。當子類的方法重載父類的方法時,方法的前置條件(即方法的形參)要比父類方法的輸入參數更寬松。當子類的方法實現父類的抽象方法時,方法的后置條件(即方法的返回值)要比父類更嚴格。

 

 

3. 依賴倒置原則(Dependence Inversion Principle)

實現盡量依賴抽象,不依賴具體實現。

高層模塊不應該依賴低層模塊,二者都應該依賴其抽象;抽象不應該依賴細節;細節應該依賴抽象。中心思想是面向接口編程

 

在實際編程中,我們一般需要做到如下3點:

1. 低層模塊盡量都要有抽象類或接口,或者兩者都有。

2. 變量的聲明類型盡量是抽象類或接口。

3. 使用繼承時遵循里氏替換原則。

 

采用依賴倒置原則尤其給多人合作開發帶來了極大的便利,參與協作開發的人越多、項目越龐大,采用依賴導致原則的意義就越重大。

 依賴倒置原則就是要我們面向接口編程,理解了面向接口編程,也就理解了依賴倒置。

 

 

4. 接口隔離原則(Interface Segregation Principle)

應當為客戶端提供盡可能小的單獨的接口,而不是提供大的總的接口。

客戶端不應該依賴它不需要的接口;一個類對另一個類的依賴應該建立在最小的接口上。

 

我們在代碼編寫過程中,運用接口隔離原則,一定要適度,接口設計的過大或過小都不好。對接口進行細化可以提高程序設計靈活性是不掙的事實,但是如果過小,則會造成接口數量過多,使設計復雜化。所以一定要適度。設計接口的時候,只有多花些時間去思考和籌划,就能准確地實踐這一原則。

 

5. 迪米特法則(Law Of Demeter)

又叫最少知識原則,一個軟件實體應當盡可能少的與其他實體發生相互作用。

即:一個對象應該對其他對象保持最少的了解。如果兩個類不必彼此直接通信,那么這兩個類就不應當發生直接的相互作用。如果其中一個類需要調用另一個類的某一個方法的話,可以通過第三者轉發這個調用。簡單定義為只與直接的朋友通信。首先來解釋一下什么是直接的朋友:每個對象都會與其他對象有耦合關系,只要兩個對象之間有耦合關系,我們就說這兩個對象之間是朋友關系。耦合的方式很多,依賴、關聯、組合、聚合等。其中,我們稱出現成員變量、方法參數、方法返回值中的類為直接的朋友,而出現在局部變量中的類則不是直接的朋友。也就是說,陌生的類最好不要作為局部變量的形式出現在類的內部。

 

迪米特法則的初衷是降低類之間的耦合,由於每個類都減少了不必要的依賴,因此的確可以降低耦合關系。但是凡事都有度,雖然可以避免與非直接的類通信,但是要通信,必然會通過一個“中介”來發生聯系。故過分的使用迪米特原則,會產生大量這樣的中介和傳遞類,導致系統復雜度變大。所以在采用迪米特法則時要反復權衡,既做到結構清晰,又要高內聚低耦合。

 

6. 開閉原則(Open Close Principle)

面向擴展開放,面向修改關閉。

 

更通俗一點講,也就是:軟件系統中包含的各種組件,例如模塊(Modules)、類(Classes)以及功能(Functions)等等,應該在不修改現有代碼的基礎上,去擴展新功能。開閉原則中原有“開”,是指對於組件功能的擴展是開放的,是允許對其進行功能擴展的;開閉原則中“閉”,是指對於代碼的修改是封閉的,即不應該修改原有的代碼。

 

開閉原則具有理想主義的色彩,說的很抽象,它是面向對象設計的終極目標。其他幾條原則,則可以看做是開閉原則的實現。我們要用抽象構建框架,用實現擴展細節。

 

7. 組合/聚合復用原則(Composite/Aggregate Reuse Principle CARP)

盡量使用合成/聚合達到復用,盡量少用繼承。原則: 一個類中有另一個類的對象。

 

盡量使用合成/聚合,盡量不要使用類繼承。換句話說,就是能用合成/聚合的地方,絕不用繼承。

 

為什么要盡量使用合成/聚合而不使用類繼承?

1. 對象的繼承關系在編譯時就定義好了,所以無法在運行時改變從父類繼承的子類的實現

2. 子類的實現和它的父類有非常緊密的依賴關系,以至於父類實現中的任何變化必然會導致子類發生變化

3. 當你復用子類的時候,如果繼承下來的實現不適合解決新的問題,則父類必須重寫或者被其它更適合的類所替換,這種依賴關系限制了靈活性,並最終限制了復用性。

 

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