设计模式的七大原则
1、单一职责原则(Single Responsibilities Principle)【SRP】
(1)SRP(Single ResponsibilitiesPrinciple)的定义:就一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。简而言之,就是功能要单一。
(2)如果一个类承担的职责过多,就等于把这些职责耦合在一起,一个职责的变化可能会削弱或者抑制这个类完成其它职责的能力。这种耦合会导致脆弱的设计,当变化发生时,设计会遭受到意想不到的破坏。(敏捷软件开发)
(3)软件设计真正要做的许多内容,就是发现职责并把那些职责相互分离。
小结:单一职责原则(SRP)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。责任过多,引起它变化的原因就越多,这样就会导致职责依赖,大大损伤其内聚性和耦合度。
2、开闭原则(Open Close Principle)【OCP】
开闭原则的意思是:对扩展开放,对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候,不能去修改原有的代码,实现一个热插拔的效果。简言之,是为了使程序的扩展性好,易于维护和升级。想要达到这样的效果,我们需要使用接口和抽象类,后面的具体设计中我们会提到这点。
(1)OCP(Open-Close
Principle)的定义:就是说软件实体(类,方法等等)应该可以扩展(扩展可以理解为增加),但是不能在原来的方法或者类上修改,也可以这样说,对增加代码开放,对修改代码关闭。
(2)OCP的两个特征: 对于扩展(增加)是开放的,因为它不影响原来的,这是新增加的。对于修改是封闭的,如果总是修改,逻辑会越来越复杂。
小结:开放封闭原则(OCP)是面向对象设计的核心思想。遵循这个原则可以为我们面向对象的设计带来巨大的好处:可维护(维护成本小,做管理简单,影响最小)、可扩展(有新需求,增加就好)、可复用(不耦合,可以使用以前代码)、灵活性好(维护方便、简单)。开发人员应该仅对程序中出现频繁变化的那些部分做出抽象,但是不能过激,对应用程序中的每个部分都刻意地进行抽象同样也不是一个好主意。拒绝不成熟的抽象和抽象本身一样重要。
3、里氏代换原则(Liskov Substitution Principle)【LSP】
里氏代换原则是面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说,任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现。LSP 是继承复用的基石,只有当派生类可以替换掉基类,且软件单位的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而派生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对开闭原则的补充。实现开闭原则的关键步骤就是抽象化,而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
(1)LSP(Liskov SubstitutionPrinciple)的定义:子类型必须能够替换掉它们的父类型。更直白的说,LSP是实现面向接口编程的基础。
小结:任何基类可以出现的地方,子类一定可以出现,所以我们可以实现面向接口编程。
LSP是继承复用的基石,只有当子类可以替换掉基类,软件的功能不受到影响时,基类才能真正被复用,而子类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现,所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。
4、依赖倒转原则(Dependence Inversion Principle)【DIP】
这个原则是开闭原则的基础,具体内容:针对接口编程,依赖于抽象而不依赖于具体。
(1)DIP(Dependence InversionPrinciple)的定义:抽象不应该依赖细节,细节应该依赖于抽象。简单说就是,我们要针对接口编程,而不要针对实现编程。
(2)高层模块不应该依赖低层模块,两个都应该依赖抽象,因为抽象是稳定的。抽象不应该依赖具体(细节),具体(细节)应该依赖抽象。
小结:依赖倒置原则其实可以说是面向对象设计的标志,如果在我们编码的时候考虑的是面向接口编程,而不是简单的功能实现,体现了抽象的稳定性,只有这样才符合面向对象的设计。
5、接口隔离原则(Interface Segregation Principle)【ISP】
这个原则的意思是:使用多个隔离的接口,比使用单个接口要好。它还有另外一个意思是:降低类之间的耦合度。由此可见,其实设计模式就是从大型软件架构出发、便于升级和维护的软件设计思想,它强调降低依赖,降低耦合。
(1)接口隔离原则(Interface Segregation Principle,ISP)指的是使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。也就是说不要让一个单一的接口承担过多的职责,而应把每个职责分离到多个专门的接口中,进行接口分离。过于臃肿的接口是对接口的一种污染。
(2)使用多个专门的接口比使用单一的总接口要好。
(3)一个类对另外一个类的依赖性应当是建立在最小的接口上的。
(4)一个接口代表一个角色,不应当将不同的角色都交给一个接口。没有关系的接口合并在一起,形成一个臃肿的大接口,这是对角色和接口的污染。
(5)“不应该强迫客户依赖于它们不用的方法。接口属于客户,不属于它所在的类层次结构。”这个说得很明白了,再通俗点说,不要强迫客户使用它们不用的方法,如果强迫用户使用它们不使用的方法,那么这些客户就会面临由于这些不使用的方法的改变所带来的改变。
小结:接口隔离原则(ISP)告诉我们,在做接口设计的时候,要尽量设计的接口功能单一,功能单一,使它变化的因素就少,这样就更稳定,其实这体现了高内聚,低耦合的原则,这样做也避免接口的污染。
6、迪米特法则,又称最少知道原则(Demeter Principle)
最少知道原则是指:一个实体应当尽量少地与其他实体之间发生相互作用【!!!】,使得系统功能模块相对独立。
7、合成复用原则(Composite Reuse Principle)【CRP】
合成复用原则是指:尽量使用合成/聚合的方式,而不是使用继承【!!!】。
(1)组合复用原则(Composite Reuse Principle, CRP)就是在一个新的对象里面使用一些已有的对象,使之成为新对象的一部分。新对象通过向这些对象的委派达到复用已用功能的目的。简单地说,就是要尽量使用合成/聚合,尽量不要使用继承。
(2)要使用好组合复用原则,首先需要区分”Has—A”和“Is—A”的关系。“Is—A”是指一个类是另一个类的“一种”,是属于的关系,而“Has—A”则不同,它表示某一个角色具有某一项责任。导致错误的使用继承而不是聚合的常见的原因是错误地把“Has—A”当成“Is—A”.例如:鸡是动物,这就是“Is-A”的表现,某人有一个手枪,People类型里面包含一个Gun类型,这就是“Has-A”的表现。
小结: 组合/聚合复用原则可以使系统更加灵活,类与类之间的耦合度降低,一个类的变化对其他类造成的影响相对较少,因此一般首选使用组合/聚合来实现复用;其次才考虑继承,在使用继承时,需要严格遵循里氏替换原则,有效使用继承会有助于对问题的理解,降低复杂度,而滥用继承反而会增加系统构建和维护的难度以及系统的复杂度,因此需要慎重使用继承复用。
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