程序設計的七大原則

今天面試被問到程序設計的六大原則,一臉懵逼,什么程序設計六大原則,程序設計還有原則,還六大
下面這篇文章介紹的挺全,保留下來
參考一
參考二

單一職責原則——SRP(Single-Responsibility Principle)

  • 定義:不要存在多于一個導致類變更的原因。通俗的說,即一個類只負責一項職責。
  • 問題由來:類T負責兩個不同的職責:職責P1,職責P2。當由于職責P1需求發生改變而需要修改類T時,有可能會導致原本運行正常的職責P2功能發生故障。
  • 解決方案:遵循單一職責原則。分別建立兩個類T1、T2,使T1完成職責P1功能,T2完成職責P2功能。這樣,當修改類T1時,不會使職責P2發生故障風險;同理,當修改T2時,也不會使職責P1發生故障風險。
  • 所以單一職責原則有如下好處:
    1、可以降低類的復雜度,一個類只負責一項職責,其邏輯肯定要比負責多項職責簡單的多;
    2、提高類的可讀性,提高系統的可維護性;
    3、變更引起的風險降低,變更是必然的,如果單一職責原則遵守的好,當修改一個功能時,可以顯著降低對其他功能的影響。

雖然單一職責原則可以使程序更有條理,但如果有些方法只能寫在一個類中,不能分開,就不要強行符合單一職責原則了。

開閉原則——OCP(Open-Closed Principle)

  • 定義:一個軟件實體如類、模塊和函數應該對擴展開放,對修改關閉。
  • 問題由來:在軟件的生命周期內,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,并且需要原有代碼經過重新測試。
  • 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變化,而不是通過修改已有的代碼來實現變化。
  • 開閉原則有如下優點:
    1、按照OCP原則設計出來的系統,降低了程序各部分之間的依賴,使程序各個模塊更加獨立。
    2、當程序需要增加新的功能時,不需要對原程序進行修改,只需要在原有基礎上附加新的模塊就能實現所需要添加的功能。增加的新模塊對原有的模塊基本沒有影響,這樣就不用對原有模塊進行測試,即使出現錯誤也是新建模塊的錯誤,便于修改。

里氏替換原則——LSP(Liskov Substitution Principle)

  • 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 的行為沒有發生變化,那么類型 T2 是類型 T1 的子類型。
  • 定義二、所有引用基類的地方必須能透明地使用其子類的對象。

里氏替換原則說明了子類與父類之間應該滿足的關系,子類可以去擴展父類的功能,增加方法,但是不能改變父類原有的功能。

  • 子類可以實現父類的抽象方法,但不能覆蓋父類的非抽象方法。
  • 子類中可以增加自己特有的方法。
  • 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參數更寬松。
  • 當子類的方法實現父類的抽象方法時,方法的后置條件(即方法的返回值)要比父類更嚴格。

依賴倒置原則——DIP(Dependence Inversion Principle)

  • 定義:高層模塊不應該依賴低層模塊,二者都應該依賴其抽象;抽象不應該依賴細節;細節應該依賴抽象。

  • 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,負責復雜的業務邏輯;類B和類C是低層模塊,負責基本的原子操作;假如修改類A,會給程序帶來不必要的風險。

  • 解決方案:將類A修改為依賴接口I,類B和類C各自實現接口I,類A通過接口I間接與類B或者類C發生聯系,則會大大降低修改類A的幾率
    在編程過程中盡量面向接口編程,也就是說在寫一個類前先寫一個接口,然后用一個類來實現這個接口,通過面向接口編程,我們的程序就有了很高的擴展性,降低了類與類之間的依賴性,使實現類更依賴于接口,而不是其他實現類,提高了系統的穩定性。

接口隔離原則——ISP(Interface Segregation Principle)

  • 定義:客戶端不應該依賴它不需要的接口;一個類對另一個類的依賴應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系。也就是采用接口隔離原則。
    未實現接口隔離原則如下:


    image.png

    遵守接口隔離原則后


    image.png

    使用時注意以下幾點:
    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計靈活性是不掙的事實,但是如果過小,則會造成接口數量過多,使設計復雜化。所以一定要適度。
    2、為依賴接口的類定制服務,只暴露給調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,才能建立最小的依賴關系。

    3、提高內聚,減少對外交互。使接口用最少的方法去完成最多的事情。

迪米特原則——(Law of Demeter)

  • 定義:一個對象應該對其他對象保持最少的了解。所以迪米特法則又叫最少知道原則
  • 問題由來:類與類之間的關系越密切,耦合度越大,當一個類發生改變時,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。簡單的說,就是如果兩個類不必彼此直接通信,那么這兩個類就不應當發生直接的相互作用。如果其中一個類需要調用另一個類的某一個方法的話,可以通過第三者轉發這個調用

組合重用原則

  • 定義: 要盡量使用組合,而不是繼承關系達到重用目的,

通常類的復用分為繼承復用和合成復用兩種,繼承復用雖然有實現和易實現的優點,但是它也存在如下的缺點:
1、繼承復用破壞了類的封裝性。因為繼承會將父類的實現細節暴露給子類,父類對子類是透明的,所以這種復用又稱為“白箱”復用。
2、子類與父類的耦合度高。父類的實現的任何改變都會導致子類的實現發生變化,這不利于類的擴展與維護。
3、它限制了復用的靈活性。從父類繼承而來的實現是靜態的,在編譯時已經定義,所以在運行時不可能發生變化。

所以我們可以通過將已有的對象納入新對象中,作為新對象的成員對來來實現,新對象可以調用已有對象的功能,從而達到復用。

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