面向对象的设计原则

变化复用的天敌!(使用了抽象设计的)面向对象设计最大的优势在于:抵御变化!


理解隔离变化

  • 从宏观层面来看,面向对象的构建方式更能适应软件的变化,能将变化所带来的影响减为最小。也不是说完全没有影响,将影响减为最小。

各司其职

  • 从微观层面来看,面向对象的方式更强调各个类的“责任”。 // 之前的分解和抽象学习中的,那个划线画矩形对象中自己画自己,就体现了类的“责任”。
  • 由于需求变化导致的新增类型不应该影响原来类型的实现——是所谓各负其责。// 之前的分解和抽象学习中的,新增一个圆类,不会影响之前的线和矩形。

对象是什么?

  • 从语言实现层面来看,对象封装了代码和数据。// 底层语言方面来理解
  • 从规格层面讲,对象是一系列可被使用的公共接口。
  • 从概念层面讲,对象是某种拥有责任的抽象。

理解分解(面向过程)和抽象(面向对象)的两个概念。抽象->复用。

一、依赖倒置原则(Dependence Inversion Principle)

  • 高层模块(稳定)不应该依赖于低层模块(变化),二者都应该依赖于抽象(稳定) 。
  • 抽象(稳定)不应该依赖于实现细节(变化) ,实现细节应该依赖于抽象(稳定)。

▲ 分解和抽象学习中的依赖关系

分解方式示例中,MainForm(稳定)依赖 Line Rect 这些不稳定的(有可能会增加 circle)东西,稳定的也会变得不稳定。
抽象方式示例中,MainForm(稳定)依赖 Shape(稳定)的抽象, Line Rect 也依赖于 shape 抽象,这就起到了隔离变化的作用。

依赖倒置原则是一个非常重要的原则,它几乎贯穿了所有的设计模式。理解设计原则比知道某一个设计模式的代码调用机制更重要。

二、开闭原则(Open Close Principle)

  • 对扩展(增加)开放,对更改封闭。
  • 类模块应该是可扩展的,但是不可修改。// 不要找到它的源代码去修改源代码。静态语言,修改就意味着重新编译。

三、单一职责原则(Single Responsibility Principle)

  • 一个类应该仅有一个引起它变化的原因。
  • 变化的方向隐含着类的责任。 // 一个类如果很臃肿,太多的成员隐含着多个责任,就容易出问题。

四、里氏替换原则(Liskov Substitution Principle)

  • 派生类(子类)必须能够替换它们的基类(IS-A)。 // is-a 的关系的一种体现,派生类不要随意覆盖基类的成员。
  • 继承表达类型抽象。

五、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)

  • 不应该强迫客户程序依赖它们不用的方法。 // 接口应该小而完备,没必要的成员尽量不要 public 出去。
  • 接口应该小而完备。

六、组合/聚合复用原则(Composite/Aggregate Reuse Principle CARP)

尽量使用合成/聚合达到复用,尽量少用继承。原则: 一个类中有另一个类的对象。

  • 类继承通常为“白箱复用”,对象组合通常为“黑箱复用”。
  • 继承在某种程度上破坏了封装性,子类父类耦合度高。
  • 而对象组合则只要求被组合的对象具有良好定义的接口,耦合度低。

七、封装变化点

  • 使用封装来创建对象之间的分界层,让设计者可以在分界层的一侧进行修改,而不会对另一侧产生不良的影响,从而实现层次间的松耦合。

八、针对接口编程,而不是针对实现编程

  • 不将变量类型声明为某个特定的具体类,而是声明为某个接口。 // 主要指业务类。
  • 客户程序无需获知对象的具体类型,只需要知道对象所具有的接口。
  • 减少系统中各部分的依赖关系,从而实现“高内聚、松耦合”的类型设计方案。

高内聚、低耦合:高内聚指的就是单一职责原则,一个类做的职责越单一,内聚度就越高,低耦合,指的就是依赖倒置原则,尽量使用抽象耦合去代替具体耦合。

接口 —— 产业强盛的标志。接口标准化。

其实,还有很多的其它模式:非面向对象的模式,架构模式,系统模式,数据库模式


将设计原则提升为设计经验

  1. 设计习语 Design Idioms
  • Design Idioms 描述与特定编程语言相关的低层模式,技巧,惯用法。
  1. 设计模式 Design Patterns
  • Design Patterns主要描述的是“类与相互通信的对象之间的组织关系,包括它们的角色、职责、协作方式等方面。
  1. 架构模式 Architectural Patterns
  • Architectural Patterns描述系统中与基本结构组织关系密切的高层模式,包括子系统划分,职责,以及如何组织它们之间关系的规则。




参考:

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