面向对象程序设计与原则

面向对象的程序
1.需求分析
2．总体设计
3．详细设计阶段
4．实现阶段
一、需求分析阶段：
以用例图为主，到类分析图为止。类图是源码的来源。用例的主功能用序列图表示。用例的状态可以用状态图标识， 注意活动图要细化到与序列图相同程度。
按照不同用户画出不同用例图。按照不同物理位置画出部署图；按照不同类型用户对程序进行分类，得到组件图。从序列图得到协作图，并且进行简单类分析，
得到类分析图。序列图的消息变成操作，消息中的信息变成属性。
二、总体设计
为用户所见的系统计算机层面，包括界面。
每一个用例的完整序列图，包括主功能，备用功能，异常事件，错误输入与错误处理等序列图集，每一个分支一个序列图。用一个活动图归并全部序列图，
遇到分支用菱形框，得到用例的完整功能。细化用例图，比较每一个用例的活动图，得到相同的部分，分解成包含用例；对于复杂功能的用例，分解成多
个包含用例。对有些功能进行模块化扩展，称为扩展用例。对用户与用例可以用继承关系。
从序列图得到协作图，进行简单类分析，特别是实体类。增加类：界面类，事务管理类。
画出系统状态图（有活动表达式），对重要的类画出类的状态图，从中得到新的属性与操作。
对增加的类重新画序列图，活动图与协作图。分析类图。
细化状态图。
状态图为主，应用类图是重心，画出全部用户的细化用例图，说明与其它系统的接口。
画出系统总体设计图，根据应用类图与顺序活动图。建立UML总体模型。　　　
三、详细设计阶段
　　程序的内部结构与实现方案的详细
类图为主，重点是增加控制类。
从类图得到程序的结构，从顺序活动图得到程序的过程（C++）．
重画有控制类的序列图、协作图、活动图。
.用协作图将操作函数化，用返回值将属性变量化
.给出类状态图的活动表达式。状态图的事件是序列图的消息，是类的操作，活动表达式是转换事件的实现，因此是类的操作的实现。
分解活动图，根据某一个操作。与活动表达式不同。
将应用类图变成设计类图，用具体的语言，
子系统的划分：类图，活动图（模块图），组件图，部署图。
将类align到组件中，将组件到部署图中。
建立程序设计的完整模型。
四、实现阶段
建立并发视图。
组件图：可执行文件，配置文件。
部署图：进程，设置硬件，例如打印机
软件测试
产品阶段

最基本的设计原则有5条，分别是：单一职责原则、开放封闭原则、依赖倒置原则、接口隔离原则和Liskov替换原则。
SRP，单一职责原则，一个类应该有且只有一个改变的理由。
OCP，开放封闭原则，你应该能够不用修改原有类就能扩展一个类的行为。
LSP，Liskov替换原则，派生类要与其基类自相容。
DIP，依赖倒置原则，依赖于抽象而不是实现。
ISP，接口隔离原则，客户只要关注它们所需的接口

REP，重用发布等价原则，重用的粒度就是发布的粒度。
CCP，共同封闭原则，包中的所有类对于同一类性质的变化应该是共同封闭的。
CRP，共同重用原则，一个包中的所有类应该是共同重用的。

ADP，无环依赖原则，在包的依赖关系图中不允许存在环。
SDP，稳定依赖原则，朝着稳定的方向进行依赖。
SAP，稳定抽象原则，包的抽象程度应该和其稳定程度一致。


单一职责原则SRP，
　　对于单一职责原则，其核心思想为：一个类，最好只做一件事，只有一个引起它的变化。单一职责原则可以看做是低耦合、高内聚在面向对象原则上的引申，
将职责定义为引起变化的原因，以提高内聚性来减少引起变化的原因。职责过多，可能引起它变化的原因就越多，这将导致职责依赖，相互之间就产生影响，从
而大大损伤其内聚性和耦合度。通常意义下的单一职责，就是指只有一种单一功能，不要为类实现过多的功能点，以保证实体只有一个引起它变化的原因。专注，
是一个人优良的品质；同样的，单一也是一个类的优良设计。交杂不清的职责将使得代码看起来特别别扭牵一发而动全身，有失美感和必然导致丑陋的系统错误风险。

开放封闭原则
　　对于开放封闭原则，它是面向对象所有原则的核心，软件设计说到底追求的目标就是封装变化、降低耦合，而开放封闭原则就是这一目标的最直接体现。开
放封闭原则，其核心思想是：软件实体应该是可扩展的，而不可修改的。也就是，对扩展开放，对修改封闭的。因此，开放封闭原则主要体现在两个方面：
1、对扩展开放，意味着有新的需求或变化时，可以对现有代码进行扩展，以适应新的情况。
2、对修改封闭，意味着类一旦设计完成，就可以独立完成其工作，而不要对其进行任何尝试的修改。实现开开放封闭原则的核心思想就是对抽象编程，而不对
具体编程，因为抽象相对稳定。让类依赖于固定的抽象，所以修改就是封闭的；而通过面向对象的继承和多态机制，又可以实现对抽象类的继承，通过覆写其方法
来改变固有行为，实现新的拓展方法，所以就是开放的。“需求总是变化”没有不变的软件，所以就需要用封闭开放原则来封闭变化满足需求，同时还能保持软件内
部的封装体系稳定，不被需求的变化影响。

依赖倒置原则
　　对于依赖倒置原则，其核心思想是：依赖于抽象。具体而言就是高层模块不依赖于底层模块，二者都同依赖于抽象；抽象不依赖于具体，具体依赖于抽象。我们
知道，依赖一定会存在于类与类、模块与模块之间。当两个模块之间存在紧密的耦合关系时，最好的方法就是分离接口和实现：在依赖之间定义一个抽象的接口使得
高层模块调用接口，而底层模块实现接口的定义，以此来有效控制耦合关系，达到依赖于抽象的设计目标。抽象的稳定性决定了系统的稳定性，因为抽象是不变的，
依赖于抽象是面向对象设计的精髓，也是依赖倒置原则的核心。
依赖于抽象是一个通用的原则，而某些时候依赖于细节则是在所难免的，必须权衡在抽象和具体之间的取舍，方法不是一层不变的。依赖于抽象，就是对接口编
程，不要对实现编程。

接口隔离原则
　　对于接口隔离原则，其核心思想是：使用多个小的专门的接口，而不要使用一个大的总接口。具体而言，接口隔离原则体现在：接口应该是内聚的，应该避免
“胖”接口。一个类对另外一个类的依赖应该建立在最小的接口上，不要强迫依赖不用的方法，这是一种接口污染。接口有效地将细节和抽象隔离，体现了对抽象编
程的一切好处，接口隔离强调接口的单一性。而胖接口存在明显的弊端，会导致实现的类型必须完全实现接口的所有方法、属性等；而某些时候，实现类型并非需
要所有的接口定义，在设计上这是“浪费”，而且在实施上这会带来潜在的问题，对胖接口的修改将导致一连串的客户端程序需要修改，有时候这是一种灾难。在这
种情况下，将胖接口分解为多个特点的定制化方法，使得客户端仅仅依赖于它们的实际调用的方法，从而解除了客户端不会依赖于它们不用的方法。分离的手段主
要有以下两种：
1、委托分离，通过增加一个新的类型来委托客户的请求，隔离客户和接口的直接依赖，但是会增加系统的开销。
2、多重继承分离，通过接口多继承来实现客户的需求，这种方式是较好的。

Liskov替换原则
　　对于Liskov替换原则，其核心思想是：子类必须能够替换其基类。这一思想体现为对继承机制的约束规范，只有子类能够替换基类时，才能保证系统在运行期
内识别子类，这是保证继承复用的基础。在父类和子类的具体行为中，必须严格把握继承层次中的关系和特征，将基类替换为子类，程序的行为不会发生任何变化。
同时，这一约束反过来则是不成立的，子类可以替换基类，但是基类不一定能替换子类。Liskov替换原则，主要着眼于对抽象和多态建立在继承的基础上，因此只
有遵循了Liskov替换原则，才能保证继承复用是可靠地。实现的方法是面向接口编程：将公共部分抽象为基类接口或抽象类，通过Extract Abstract Class，在子
类中通过覆写父类的方法实现新的方式支持同样的职责。Liskov替换原则是关于继承机制的设计原则，违反了Liskov替换原则就必然导致违反开放封闭原则。
Liskov替换原则能够保证系统具有良好的拓展性，同时实现基于多态的抽象机制，能够减少代码冗余，避免运行期的类型判别。

1) Open-Close Principle（OCP），开-闭原则，讲的是设计要对扩展有好的支持，而对修改要严格限制。这是最重要也是最为抽象的原则，基本上我们所说的
Reusable Software既是基于此原则而开发的。其他的原则也是对它的实现提供了路径。
2) Liskov Substituition Principle（LSP），里氏代换原则，很严格的原则，规则是“子类必须能够替换基类，否则不应当设计为其子类。”也就是说，子类只
能去扩展基类，而不是隐藏或覆盖基类，如有这方面需要的设计就应当参考以下两种方法替换：
3) Dependence Inversion Principle（DIP），依赖倒换原则，“设计要依赖于抽象而不是具体化”。换句话说就是设计的时候我们要用抽象来思考，而不是一上
来就开始划分我需要哪些哪些类，因为这些是具体。这样做有什么好处呢？人的思维本身实际上就是很抽象的，我们分析问题的时候不是一下子就考虑到细节，而
是很抽象的将整个问题都构思出来，所以面向抽象设计是符合人的思维的。另外这个原则会很好的支持OCP，面向抽象的设计使我们能够不必太多依赖于实现，这样
扩展就成为了可能，这个原则也是另一篇文章《Design by Contract》的基石。
4) Interface Segregation Principle（ISP），“将大的接口打散成多个小接口”，这样做的好处很明显，我不知道有没有必要再继续描述了，为了节省篇幅，
实际上我对这些原则只是做了一个小总结，如果有需要更深入了解的话推荐看《Java与模式》，MS MVP的一本巨作！^_^
5) Composition/Aggregation Reuse Principle（CARP），设计者首先应当考虑复合/聚合，而不是继承（因为它很直观，第一印象就是“哦，这个就是OO啊”）。
这个就是所谓的“Favor Composition over Inheritance”，在实践中复合/聚合会带来比继承更大的利益，所以要优先考虑。
6) Law of Demeter or Least Knowlegde Principle（LoD or LKP），迪米特法则或最少知识原则，这个原则首次在Demeter系统中得到正式运用，所以定义为
迪米特法则。它讲的是“一个对象应当尽可能少的去了解其他对象”。也就是又一个关于如何松耦合（Loosely-Coupled）的法则。