7種常用的面向對象設計原則

来源:http://www.cnblogs.com/weiguangyi/archive/2016/03/02/5234006.html
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憑什麼要用面向對象來編程,不用是否可以?今天我們通過講這麼幾個設計原則來說明為什麼要用面向對象,它的好處在哪裡。 一、單一職責原則: 全稱:“Single-Responsibility Principle” 面向對象設計 說明:就一個類而言,應該只專註於做一件事和僅有一個引起它變化的原因。所謂職責,


憑什麼要用面向對象來編程,不用是否可以?今天我們通過講這麼幾個設計原則來說明為什麼要用面向對象,它的好處在哪裡。

一、單一職責原則:

全稱:“Single-Responsibility Principle”

面向對象設計

說明:就一個類而言,應該只專註於做一件事和僅有一個引起它變化的原因。所謂職責,我們可以理解他為功能,就是設計的這個類功能應該只有一個,而不是兩個或更多。也可以理解為引用變化的原因,當你發現有兩個變化會要求我們修改這個類,那麼你就要考慮撤分這個類了。因為職責是變化的一個軸線,當需求變化時,該變化會反映類的職責的變化。

使用SRP註意點:

1、一個合理的類,應該僅有一個引起它變化的原因,即單一職責;

2、在沒有變化徵兆的情況下應用SRP或其他原則是不明智的;

3、在需求實際發生變化時就應該應用SRP等原則來重構代碼;

4、使用測試驅動開發會迫使我們在設計出現臭味之前分離不合理代碼;

5、如果測試不能迫使職責分離,僵化性和脆弱性的臭味會變得很強烈,那就應該用Facade或Proxy模式對代碼重構;SRP優點:消除耦合,減小因需求變化引起代碼僵化。

二、里氏代換原則

全稱:“Liskov Substitution Principle”

說明:子類型必須能夠替換它們的基類型。一個軟體實體如果使用的是一個基類,那麼當把這個基類替換成繼承該基類的子類,程式的行為不會發生任何變化。軟體實體察覺不出基類對象和子類對象的區別。

優點:可以很容易的實現同一父類下各個子類的互換,而客戶端可以毫不察覺。

三、依賴倒置原則

全稱:“Dependence Inversion Principle”

說明:要依賴於抽象,不要依賴於具體。客戶端依賴於抽象耦合。

抽象不應當依賴於細節;細節應當依賴於抽象;

要針對介面編程,不針對實現編程。

優點:使用傳統過程化程式設計所創建的依賴關係,策略依賴於細節,這是糟糕的,因為策略受到細節改變的影響。依賴倒置原則使細節和策略都依賴於抽象,抽象的穩定性決定了系統的穩定性。

怎樣做到依賴倒置?

以抽象方式耦合是依賴倒轉原則的關鍵。抽象耦合關係總要涉及具體類從抽象類繼承,並且需要保證在任何引用到基類的地方都可以改換成其子類,因此,里氏代換原則是依賴倒轉原則的基礎。

在抽象層次上的耦合雖然有靈活性,但也帶來了額外的複雜性,如果一個具體類發生變化的可能性非常小,那麼抽象耦合能發揮的好處便十分有限,這時可以用具體耦合反而會更好。

層次化:所有結構良好的面向對象構架都具有清晰的層次定義,每個層次通過一個定義良好的、受控的介面向外提供一組內聚的服務。

依賴於抽象:建議不依賴於具體類,即程式中所有的依賴關係都應該終止於抽象類或者介面。儘量做到:

1、任何變數都不應該持有一個指向具體類的指針或者引用。

2、任何類都不應該從具體類派生。

3、任何方法都不應該覆寫它的任何基類中的已經實現的方法。

四、介面隔離原則

全稱:“Interface Segregation Principle”

說明:使用多個專一功能的介面比使用一個的總介面總要好。從一個客戶類的角度來講:一個類對另外一個類的依賴性應當是建立在最小介面上的。過於臃腫的介面是對介面的污染,不應該強迫客戶依賴於它們不用的方法。

優點:會使一個軟體系統功能擴展時,修改的壓力不會傳到別的對象那裡。

如何實現介面隔離原則

不應該強迫用戶依賴於他們不用的方法。

1、利用委托分離介面。

2、利用多繼承分離介面。

五、迪米特原則

全稱:“Law of Demeter”

說明:對象與對象之間應該使用儘可能少的方法來關聯,避免千絲萬縷的關係。

如何實現迪米特法則?

迪米特法則的主要用意是控制信息的過載,在將其運用到系統設計中應註意以下幾點:

1) 在類的劃分上,應當創建有弱耦合的類。類之間的耦合越弱,就越有利於復用。

2) 在類的結構設計上,每一個類都應當儘量降低成員的訪問許可權。一個類不應當public自己的屬性,而應當提供取值和賦值的方法讓外界間接訪問自己的屬性。

3) 在類的設計上,只要有可能,一個類應當設計成不變類。

4) 在對其它對象的引用上,一個類對其它對象的引用應該降到最低。

六、開放-封閉原則

全稱:“Open-Closed Principle”

說明:對擴展開放,對修改關閉。

優點:按照OCP原則設計出來的系統,降低了程式各部分之間的耦合性,其適應性、靈活性、穩定性都比較好。當已有軟體系統需要增加新的功能時,不需要對作為系統基礎的抽象層進行修改,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完全沒有影響或影響很小,這樣就無須為原有模塊進行重新測試。

如何實現“開-閉”原則?

在面向對象設計中,不允許更改的是系統的抽象層,而允許擴展的是系統的實現層。換言之,定義一個一勞永逸的抽象設計層,允許儘可能多的行為在實現層被實現。

解決問題關鍵在於抽象化,抽象化是面向對象設計的第一個核心本質。

對一個事物抽象化,實質上是在概括歸納總結它的本質。抽象讓我們抓住最最重要的東西,從更高一層去思考。這降低了思考的複雜度,我們不用同時考慮那麼多的東西。換言之,我們封裝了事物的本質,看不到任何細節。

在面向對象編程中,通過抽象類及介面,規定了具體類的特征作為抽象層,相對穩定,不需更改,從而滿足“對修改關閉”;而從抽象類導出的具體類可以改變系統的行為,從而滿足“對擴展開放”。

對實體進行擴展時,不必改動軟體的源代碼或者二進位代碼。關鍵在於抽象。

七,合成複原原則:

全稱:(Composite Reuse Principle,CRP)

      儘量使用對象組合,而不是繼承來達到復用的目的。

 組合/聚合復用原則(Composite/Aggregate Reuse Principle CARP).組合和聚合都是對象建模中關聯(Association)關係的一種.聚合表示整體與部分的關係,表示“含有”,整體由部分組合而成,部分可以脫離整體作為一個獨立的個體存在。組合則是一種更強的聚合,部分組成整體,而且不可分割,部分不能脫離整體而單獨存在。在合成關係中,部分和整體的生命周期一樣,組合的新的對象完全支配其組成部分,包括他們的創建和銷毀。一個合成關係中成分對象是不能與另外一個合成關係共用。

      組合/聚合和繼承是實現復用的兩個基本途徑。合成復用原則是指儘量使用合成/聚合,而不是使用繼承。

       只有當以下的條件全部被滿足時,才應當使用繼承關係。

         1. 子類是超類的一個特殊種類,而不是超類的一個角色,也就是區分“Has-A”和“Is-A”.只有“Is-A”關係才符合繼承關係,“Has-A”關係應當使用聚合來描述。

         2 .永遠不會出現需要將子類換成另外一個類的子類的情況。如果不能肯定將來是否會變成另外一個子類的話,就不要使用繼承。

         3 .子類具有擴展超類的責任,而不是具有置換掉或註銷掉超類的責任。如果一個子類需要大量的置換掉超類的行為,那麼這個類就不應該是這個超類的子類。

     錯誤的使用繼承而不是合成/聚合的一個常見原因是錯誤地把“Has-A”當成了“Is-A”.”Is-A”代表一個類是另外一個類的一種;而“Has-A”代表一個類是另外一個類的一個角色,而不是另外一個類的特殊種類。


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