設(shè)計模式原則SOLID

一、單一職責(zé)原則(SRP)

定義:不要存在多于一個導(dǎo)致類變更的原因。通俗的說,即一個類只負責(zé)一項職責(zé)。

問題由來:類T負責(zé)兩個不同的職責(zé):職責(zé)P1,職責(zé)P2。當由于職責(zé)P1需求發(fā)生改變而需要修改類T時,有可能會導(dǎo)致原本運行正常的職責(zé)P2功能發(fā)生故障。

解決方案:遵循單一職責(zé)原則。分別建立兩個類T1、T2,使T1完成職責(zé)P1功能,T2完成職責(zé)P2功能。這樣,當修改類T1時,不會使職責(zé)P2發(fā)生故障風(fēng)險;同理,當修改T2時,也不會使職責(zé)P1發(fā)生故障風(fēng)險。

遵循單一職責(zé)原的優(yōu)點有:

1. 可以降低類的復(fù)雜度,一個類只負責(zé)一項職責(zé),其邏輯肯定要比負責(zé)多項職責(zé)簡單的多;

2. 提高類的可讀性,提高系統(tǒng)的可維護性;

3. 變更引起的風(fēng)險降低,變更是必然的,如果單一職責(zé)原則遵守的好,當修改一個功能時,可以顯著降低對其他功能的影響。

需要說明的一點是單一職責(zé)原則不只是面向?qū)ο缶幊趟枷胨赜械模灰悄K化的程序設(shè)計,都需要遵循這一重要原則。

二、開閉原則(OCP)

定義:一個軟件實體如類、模塊和函數(shù)應(yīng)該對擴展開放,對修改關(guān)閉。

問題由來:在軟件的生命周期內(nèi),因為變化、升級和維護等原因需要對軟件原有代碼進行修改時,可能會給舊代碼中引入錯誤,也可能會使我們不得不對整個功能進行重構(gòu),并且需要原有代碼經(jīng)過重新測試。

解決方案:當軟件需要變化時,盡量通過擴展軟件實體的行為來實現(xiàn)變化,而不是通過修改已有的代碼來實現(xiàn)變化。

三、里氏替換原則(LSP)

定義1:如果對每一個類型為 T1的對象 o1,都有類型為 T2 的對象o2,使得以 T1定義的所有程序 P 在所有的對象 o1 都代換成 o2 時,程序 P 的行為沒有發(fā)生變化,那么類型 T2 是類型 T1 的子類型。

定義2:所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象。

問題由來:有一功能P1,由類A完成。現(xiàn)需要將功能P1進行擴展,擴展后的功能為P,其中P由原有功能P1與新功能P2組成。新功能P由類A的子類B來完成,則子類B在完成新功能P2的同時,有可能會導(dǎo)致原有功能P1發(fā)生故障。

解決方案:當使用繼承時,遵循里氏替換原則。類B繼承類A時,除添加新的方法完成新增功能P2外,盡量不要重寫父類A的方法,也盡量不要重載父類A的方法。

里氏替換原則通俗的來講就是:子類可以擴展父類的功能,但不能改變父類原有的功能。它包含以下4層含義:

1. 子類可以實現(xiàn)父類的抽象方法,但不能覆蓋父類的非抽象方法。

2. 子類中可以增加自己特有的方法。

3. 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?yún)?shù)更寬松。

4. 當子類的方法實現(xiàn)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。

四、接口隔離原則(ISP)

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

問題由來:類A通過接口I依賴類B,類C通過接口I依賴類D,如果接口I對于類A和類B來說不是最小接口,則類B和類D必須去實現(xiàn)他們不需要的方法。

解決方案:將臃腫的接口I拆分為獨立的幾個接口,類A和類C分別與他們需要的接口建立依賴關(guān)系。也就是采用接口隔離原則。

很多人會覺的接口隔離原則跟之前的單一職責(zé)原則很相似,其實不然。其一,單一職責(zé)原則原注重的是職責(zé);而接口隔離原則注重對接口依賴的隔離。其二,單一職責(zé)原則主要是約束類,其次才是接口和方法,它針對的是程序中的實現(xiàn)和細節(jié);而接口隔離原則主要約束接口接口,主要針對抽象,針對程序整體框架的構(gòu)建。

采用接口隔離原則對接口進行約束時,要注意以下幾點:

1. 接口盡量小,但是要有限度。對接口進行細化可以提高程序設(shè)計靈活性是不掙的事實,但是如果過小,則會造成接口數(shù)量過多,使設(shè)計復(fù)雜化。所以一定要適度。

2. 為依賴接口的類定制服務(wù),只暴露給調(diào)用的類它需要的方法,它不需要的方法則隱藏起來。只有專注地為一個模塊提供定制服務(wù),才能建立最小的依賴關(guān)系。

3. 提高內(nèi)聚,減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

運用接口隔離原則,一定要適度,接口設(shè)計的過大或過小都不好。設(shè)計接口的時候,只有多花些時間去思考和籌劃,才能準確地實踐這一原則。

五、依賴倒置原則(DIP)*

定義:高層模塊不應(yīng)該依賴低層模塊,二者都應(yīng)該依賴其抽象;抽象不應(yīng)該依賴細節(jié);細節(jié)應(yīng)該依賴抽象。

問題由來:類A直接依賴類B,假如要將類A改為依賴類C,則必須通過修改類A的代碼來達成。這種場景下,類A一般是高層模塊,負責(zé)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯;類B和類C是低層模塊,負責(zé)基本的原子操作;假如修改類A,會給程序帶來不必要的風(fēng)險。

解決方案:將類A修改為依賴接口I,類B和類C各自實現(xiàn)接口I,類A通過接口I間接與類B或者類C發(fā)生聯(lián)系,則會大大降低修改類A的幾率。

傳遞依賴關(guān)系有三種方式,以上的例子中使用的方法是接口傳遞,另外還有兩種傳遞方式:構(gòu)造方法傳遞和setter方法傳遞,相信用過Spring框架的,對依賴的傳遞方式一定不會陌生。

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。

依賴倒置原則的核心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。

附、迪米特法則

定義:一個對象應(yīng)該對其他對象保持最少的了解。

問題由來:類與類之間的關(guān)系越密切,耦合度越大,當一個類發(fā)生改變時,對另一個類的影響也越大。

解決方案:盡量降低類與類之間的耦合。

總述:

單一職責(zé)原則告訴我們實現(xiàn)類要職責(zé)單一;

里氏替換原則告訴我們不要破壞繼承體系;

依賴倒置原則告訴我們要面向接口編程;

接口隔離原則告訴我們在設(shè)計接口的時候要精簡單一;

開閉原則是總綱,他告訴我們要對擴展開放,對修改關(guān)閉。

迪米特法則告訴我們要降低耦合。

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