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【小话设计模式】面向对象设计原则

1.单一职责原则

    单一职责原则的核心思想就是:系统中的每一个对象都应该只有一个单独的职责,而所有对象所关注的就是自身职责的完成。英文缩写SRP  Single Responsibility Principle

    单一职责原则——》“高内聚,低耦合”,每个类应该只有一个职责,此外只能提供一种功能,而引起类变化的原因应该只有一个。在设计模式中,所有的设计模式都遵循这一原则。

    优点:

         可以降低类的复杂度;

         提高类的可读性,提高系统的可维护性;

         变更引起的风险降低。

2.里氏替换原则

    里氏替换原则的核心思想就是:在任何父类出现的地方都可以用它的子类替代。英文缩写:LSP   Liskov Substitution Principle

    里氏替换原则——》同一个继承体系中的对象应该有共同的行为特征 。

    在里氏替换原则中,所有引用基类的地方必须能够透明地使用其子类对象 。也就是,只要父类出现的地方,子类就能够出现,而且替换为子类不会产生任何错误或异常。反过来,子类出现的地方,替换为父类就可能出现问题。

    有4层含义:

          (1)子类可以实现父类的抽象方法,但不能覆盖父类的非抽象方法。

          (2)子类可以有自己的特性 。也就是说在类的子类上,可以定义其他的方法或属性。

          (3)覆盖或者实现父类的方法时输入参数可以被放大,反之则不行

          (4)当子类的方法实现父类的抽象方法时,方法的后置条件(即方法的返回值)要比父类更严格。

子类可以扩展父类的功能,但不能改变父类原有的功能。

3.依赖注入原则

    依赖注入原则的核心思想就是:要依赖于抽象,不要依赖于具体实现。它的英文缩写DIP  Dependence Inversion Principle(依赖反转原则)。

    依赖注入原则——》在应用程序中,所有的类如果使用或依赖于其他的类,则都应该依赖于这些其他的类的抽象类,而不是这些其他类的具体实现类。抽象层次应该不依赖于具体的实现细节,这样才能保证系统的可复用性和可维护性。为了实现这一原则,就要求开发人员在编程时针对接口编程,而不针对实现编程。

    依赖注入原则有如下三点说明:

        1.高层模块不应该依赖底层模块,两者都应该依赖于抽象(抽象类或接口)

        2.抽象(抽象类或接口)不应该依赖于细节(具体实现类)。

        3.细节(具体实现类)应该依赖抽象。

    依赖注入原则的本质是通过抽象(抽象类或接口)使各个类或模块的实现彼此独立,不互相影响,实现模块间的松耦合。这个原则是6个原则中最难实现的了,若果没有实现这个原则,也就意味着开闭原则(对扩展开放,对修改关闭)也无法实现。

    依赖注入原则用如下三种方式实现。

    (1)通过构造函数传递依赖对象

             例如在构造函数中的需要传递的参数是抽象类或接口的方式实现。

    (2)通过setter方法传递依赖对象。

             即在我们设置的setXXX方法中的参数为抽象类或接口,来实现传递依赖对象

      (3)接口声明实现依赖对象

4.接口分离原则

    接口分离原则核心思想就是:不应该强迫客户程序依赖它们不需要使用的方法。

    英文缩写ISPInterface Segregation Principle

    接口分离原则——》一个接口不需要提供太多的行为,一个接口应该只提供一种对外的功能,不应该把所有的操作都封装到一个接口中。

接口分两种:

1)对象接口

        Java中声明的一个类,通过new关键字产生的一个实例,它是对一个类型的事务的描述,这也是一种接口。

2)类接口

      这种接口是通过关键字interface定义的接口。

      接口分离原则要求的是在一个模块中应该只依赖它需要的接口,以保证接口的小纯洁。而且需要保证接口应该尽量小,即设计接口的时候让接口尽量细化,不要定义太臃肿的接口。

     单一职责原则要求的是类和接口职责单一,注重的是职责,是业务逻辑上的划分。而接口分离原则要求的是接口的方法尽量少,针对一个模块尽量有用。

    接口分离原则的规范:

    (1)接口尽量小:主要是为了保证一个接口只服务于一个子模块或者业务逻辑。

    (2)接口高内聚:接口高内聚是对内高度依赖,对外尽可能隔离。即一个接口内部声明的方法相互之间都与某一个子模块相关,且是这个子模块必需的。

    (3)接口设计是有限度的:如果完全遵循接口分离原则的话,会出现一个问题,即接口的设计力度越来越小,这样就造成了接口数据剧增,系统复杂度一下子增加了,而这不是真实项目所需要的,所以在使用这个原则的时候,还要在特定的项目中,根据经验或者尝试去判断,但没有一个固定的标准。

5.迪米特原则

    迪米特原则LOD  Law of Demeter.

    迪米特原则的核心思想就是:一个对象应当对其他对象尽可能少地了解。意思就是降低各个对象之间的耦合,提高系统的可维护性。迪米特法则又叫最少知道原则。在模块之 间,应该只通过接口通信,而不理会模块的内部工作原理,它可以使各个模块耦合程度降到最低,促进软件的复用。

    迪米特原则的核心观念就是类间解耦,弱耦合。只有弱耦合了以后,类的复用性才可以提高。

在应用迪米特法则时的注意事项如下:

    1.在类划分上,应该创建有弱耦合的类。

    2.在类的结构设计上,每一个类都应当尽量降低成员的访问权限。

    3.在类的设计上,只要有可能,一个类应当设计成不变的类。

    4.在对其他类的引用上,一个对对象对其他对象的引用应当降到最低。

    5.尽量降低类的访问权限。

    6.谨慎使用序列化功能。

    7.不要暴露类成员,而应该提供相应的访问器(属性)

6.开闭原则

    开闭原则缩写OCP  Open for ExtensionClosed for Modification

    开闭原则的核心思想是:一个对象对扩展开放,对修改关闭。

    开闭原则的意思就是:对类的改动是通过增加代码进行的,而不是改动现有的代码,也就是说,软件开发人员一旦写出了可以运行的代码,就不应该去改变它,而是要保证它能一直运行下去,如何才能做到呢?需要借助于抽象和多态,即把可能变化的内容抽象出来,从而使抽象的部分是相对稳定的,而具体的实现层则是可以改变和扩展的。

根据开闭原则,改变软件时,应通过扩展的方式来实现软件的改变,而不应靠修改原有代码来实现变化。

    开闭原则是前5种原则的一个抽象总结,前5种是开闭原则的一些具体实现。