代码设计 六大原则
单一职责原则 Single Responsibility Principle
定义:一个类或者一个接口,最好只负责一项职责。
问题由来:类T负责两个不同的职责P1和P2。由于职责P1需要发生改变而需要修改T类,就有可能导致原来运行正常的职责P2功能发生故障。
解决方法:遵循单一职责原则。分别建立新的类来对应相应的职责;这样就能避免修改类时影响到其他的职责;
当遇到职责扩散的时候,在逻辑足够简单的时候,才可以在代码级别上面违反单一职责原则,只有类中方法数量足够少,才可以在方法级别上违反单一职责原则;
优点:类的复杂性将会降低,可读性将会大大提高,维护性也会提高。
里氏替换原则 Liskov Substitution Principle
在使用基类的地方可以任意使用其子类,能保证子类完美替换基类;这一种精神其实是对继承机制约束规范的体现。在父类和子类的具体实现中,严格控制继承层次中的关系特征,以保证用子类替换基类时,程序行为不发生问题,且能正常进行下去。
对于继承来说,父类定义了一系列的规范和契约,虽然不强制所有的子类必须遵从,但是如果子类对这些非抽象方法任意修改,就会对整个继承体系造成破环。
如果非要重写父类的方法,比较通用的方法是:原来的父类和子类都继承一个更加通俗的基类,原有的继承关系去掉,采用依赖、聚合、组合等关系代替;
原则包含了一下四层含义:
- 子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法;
- 子类可以增加自己特有的方法;
- 当子类的方法重载父类的方法时,方法的形参要比父类方法的输入参数更佳宽松;
- 当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的返回值要比父类更加严格;
依赖倒置原则 Dependence Inversion Principle
定义:高层模块不应该依赖低层模块,二者都应该依赖其抽象;抽象不应该依赖细节;细节应该依赖抽象,其核心思想是依赖于抽象;
问题由来:类A直接依赖类B,假如要将类A改为依赖类C,则必须通过修改类A的代码来完成;这种场景下,类A一般是高层模块,负责复杂的业务逻辑;类B和类C是低层模块,负责基本的原则操作;假如修改类A,会给程序带来不必要的风险。
解决方案:将类A修改为依赖接口I,类B和类C各自实现接口I,类A通过接口I来间接与类B和类C发生联系,则会降低修改类A的几率;
在实际中,我们一般需要做到以下三点:
- 低层模块尽量都要有抽象类或者接口,或者两者都有;
- 变量的声明类型尽量是抽象类或者接口;
- 使用继承时遵循里氏替换原则;
接口隔离原则 Interface Segregation Principle
定义:客户端不应该依赖它不需要的接口;一个类对另一个类的依赖应该建立在最小的接口上,否则将会造成接口污染;类A通过接口I依赖类B,类C通过接口I依赖类D,如果接口I对于类A和类B来说不是最小接口,则类B和类D必须去实现它们不需要的方法;
原则的含义是:建立单一接口,不要建立庞大臃肿的接口,尽量细化接口,接口中的方法尽量少;就是说,我们要为每个类建立专用的接口,而不要试图去建立一个庞大的接口供所有依赖它的类去调用;
注意,接口尽量小,但是要有限度,对接口进行细化可以提高程序设计灵活性,但是如果过小,则会导致接口数量尽量小,使设计复杂化。所以一定要适度,为依赖接口的类定制服务,只暴露给调用的类它需要的方法,它不需要的方法则隐藏起来;
规则:
- 一个接口只服务于一个子模块或业务逻辑,服务定制;
- 通过业务逻辑压缩接口中的public方法,让接口看起来更加精悍;
- 已经被污染了的接口,尽量修改,如果变更风险太大,则用适配器模式进行转化;
- 根据具体的业务,深入了解逻辑,用心感知去控制设计思路;
如何实施接口隔离,主要有两种方法:
- 委托分离,通过增加一个新的接口类型来委托客户的请求,隔离客户和接口的直接依赖,注意这同时也会增加系统的开销;
- 多重继承分离,通过接口的多重继承来实现客户的需求;
迪米特法则
定义:一个对象应该对其他对象保持最少的了解,其核心精神就是:不和陌生人说话,通俗之意就是一个对象对自己需要耦合关联调用的类应该知道的少;这会导致类之间的耦合度降低,每个类都尽量减少对其他类的依赖。
合成复用原则
原则是尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承;
开闭原则
定义:一个软件实体如类、模版和函数应该对扩展,对修改关闭;
解决方案:当软件需要变化时,尽量通过扩展软件实体的行为来实现变化,而不是修改已有的代码来实现变化;
- 单一职责原则:实现类要职责单一;
- 里氏替换原则:不要破坏继承体系;
- 依赖倒置原则:面向接口编程;
- 接口隔离原则:设计接口的时候要精简单一;
- 迪米特法则:降低耦合;
开闭原则:总纲,对扩展开放,对修改关闭;
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