面向?qū)ο蟮?條基本設(shè)計(jì)原則

昵稱10504424 2013-06-17

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最基本的設(shè)計(jì)原則有5條，分別是：單一職責(zé)原則、開放封閉原則、依賴倒置原則、接口隔離原則和Liskov替換原則。

　　單一職責(zé)原則

　　對(duì)于單一職責(zé)原則，其核心思想為：一個(gè)類，最好只做一件事，只有一個(gè)引起它的變化。單一職責(zé)原則可以看做是低耦合、高內(nèi)聚在面向?qū)ο笤瓌t上的引申，將職責(zé)定義為引起變化的原因，以提高內(nèi)聚性來減少引起變化的原因。職責(zé)過多，可能引起它變化的原因就越多，這將導(dǎo)致職責(zé)依賴，相互之間就產(chǎn)生影響，從而大大損傷其內(nèi)聚性和耦合度。通常意義下的單一職責(zé)，就是指只有一種單一功能，不要為類實(shí)現(xiàn)過多的功能點(diǎn)，以保證實(shí)體只有一個(gè)引起它變化的原因。

　　專注，是一個(gè)人優(yōu)良的品質(zhì)；同樣的，單一也是一個(gè)類的優(yōu)良設(shè)計(jì)。交雜不清的職責(zé)將使得代碼看起來特別別扭牽一發(fā)而動(dòng)全身，有失美感和必然導(dǎo)致丑陋的系統(tǒng)錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)。

　　開放封閉原則

　　對(duì)于開放封閉原則，它是面向?qū)ο笏性瓌t的核心，軟件設(shè)計(jì)說到底追求的目標(biāo)就是封裝變化、降低耦合，而開放封閉原則就是這一目標(biāo)的最直接體現(xiàn)。

開放封閉原則，其核心思想是：軟件實(shí)體應(yīng)該是可擴(kuò)展的，而不可修改的。也就是，對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉的。

　　因此，開放封閉原則主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1、對(duì)擴(kuò)展開放，意味著有新的需求或變化時(shí)，可以對(duì)現(xiàn)有代碼進(jìn)行擴(kuò)展，以適應(yīng)新的情況。2、對(duì)修改封閉，意味著類一旦設(shè)計(jì)完成，就可以獨(dú)立完成其工作，而不要對(duì)其進(jìn)行任何嘗試的修改。

　　實(shí)現(xiàn)開開放封閉原則的核心思想就是對(duì)抽象編程，而不對(duì)具體編程，因?yàn)槌橄笙鄬?duì)穩(wěn)定。讓類依賴于固定的抽象，所以修改就是封閉的；而通過面向?qū)ο蟮睦^承和多態(tài)機(jī)制，又可以實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象類的繼承，通過覆寫其方法來改變固有行為，實(shí)現(xiàn)新的拓展方法，所以就是開放的。

　　“需求總是變化”沒有不變的軟件，所以就需要用封閉開放原則來封閉變化滿足需求，同時(shí)還能保持軟件內(nèi)部的封裝體系穩(wěn)定，不被需求的變化影響。

　　依賴倒置原則

　　對(duì)于依賴倒置原則，其核心思想是：依賴于抽象。具體而言就是高層模塊不依賴于底層模塊，二者都同依賴于抽象；抽象不依賴于具體，具體依賴于抽象。

　　我們知道，依賴一定會(huì)存在于類與類、模塊與模塊之間。當(dāng)兩個(gè)模塊之間存在緊密的耦合關(guān)系時(shí)，最好的方法就是分離接口和實(shí)現(xiàn)：在依賴之間定義一個(gè)抽象的接口使得高層模塊調(diào)用接口，而底層模塊實(shí)現(xiàn)接口的定義，以此來有效控制耦合關(guān)系，達(dá)到依賴于抽象的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

　　抽象的穩(wěn)定性決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因?yàn)槌橄笫遣蛔兊?，依賴于抽象是面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的精髓，也是依賴倒置原則的核心。

　　依賴于抽象是一個(gè)通用的原則，而某些時(shí)候依賴于細(xì)節(jié)則是在所難免的，必須權(quán)衡在抽象和具體之間的取舍，方法不是一層不變的。依賴于抽象，就是對(duì)接口編程，不要對(duì)實(shí)現(xiàn)編程。

　　接口隔離原則

　　對(duì)于接口隔離原則，其核心思想是：使用多個(gè)小的專門的接口，而不要使用一個(gè)大的總接口。

　　具體而言，接口隔離原則體現(xiàn)在：接口應(yīng)該是內(nèi)聚的，應(yīng)該避免“胖”接口。一個(gè)類對(duì)另外一個(gè)類的依賴應(yīng)該建立在最小的接口上，不要強(qiáng)迫依賴不用的方法，這是一種接口污染。

　　接口有效地將細(xì)節(jié)和抽象隔離，體現(xiàn)了對(duì)抽象編程的一切好處，接口隔離強(qiáng)調(diào)接口的單一性。而胖接口存在明顯的弊端，會(huì)導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)的類型必須完全實(shí)現(xiàn)接口的所有方法、屬性等；而某些時(shí)候，實(shí)現(xiàn)類型并非需要所有的接口定義，在設(shè)計(jì)上這是“浪費(fèi)”，而且在實(shí)施上這會(huì)帶來潛在的問題，對(duì)胖接口的修改將導(dǎo)致一連串的客戶端程序需要修改，有時(shí)候這是一種災(zāi)難。在這種情況下，將胖接口分解為多個(gè)特點(diǎn)的定制化方法，使得客戶端僅僅依賴于它們的實(shí)際調(diào)用的方法，從而解除了客戶端不會(huì)依賴于它們不用的方法。

　　分離的手段主要有以下兩種：1、委托分離，通過增加一個(gè)新的類型來委托客戶的請(qǐng)求，隔離客戶和接口的直接依賴，但是會(huì)增加系統(tǒng)的開銷。2、多重繼承分離，通過接口多繼承來實(shí)現(xiàn)客戶的需求，這種方式是較好的。

　　Liskov替換原則

　　對(duì)于Liskov替換原則，其核心思想是：子類必須能夠替換其基類。這一思想體現(xiàn)為對(duì)繼承機(jī)制的約束規(guī)范，只有子類能夠替換基類時(shí)，才能保證系統(tǒng)在運(yùn)行期內(nèi)識(shí)別子類，這是保證繼承復(fù)用的基礎(chǔ)。在父類和子類的具體行為中，必須嚴(yán)格把握繼承層次中的關(guān)系和特征，將基類替換為子類，程序的行為不會(huì)發(fā)生任何變化。同時(shí)，這一約束反過來則是不成立的，子類可以替換基類，但是基類不一定能替換子類。

　　Liskov替換原則，主要著眼于對(duì)抽象和多態(tài)建立在繼承的基礎(chǔ)上，因此只有遵循了Liskov替換原則，才能保證繼承復(fù)用是可靠地。實(shí)現(xiàn)的方法是面向接口編程：將公共部分抽象為基類接口或抽象類，通過Extract Abstract Class，在子類中通過覆寫父類的方法實(shí)現(xiàn)新的方式支持同樣的職責(zé)。

　　Liskov替換原則是關(guān)于繼承機(jī)制的設(shè)計(jì)原則，違反了Liskov替換原則就必然導(dǎo)致違反開放封閉原則。

　　Liskov替換原則能夠保證系統(tǒng)具有良好的拓展性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)基于多態(tài)的抽象機(jī)制，能夠減少代碼冗余，避免運(yùn)行期的類型判別。

　　以上就是5個(gè)基本的設(shè)計(jì)原則，它們就像面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的金科玉律，遵守它們可以使我們的代碼更加鮮活，易于復(fù)用，易于拓展，靈活優(yōu)雅。不同的設(shè)計(jì)模式對(duì)應(yīng)不同的需求，而設(shè)計(jì)原則則代表永恒的靈魂，需要在實(shí)踐中時(shí)時(shí)刻刻地遵守。就如ARTHUR J.RIEL在那邊《OOD啟示錄》中所說的：“你并不必嚴(yán)格遵守這些原則，違背它們也不會(huì)被處以宗教刑罰。但你應(yīng)當(dāng)把這些原則看做警鈴，若違背了其中的一條，那么警鈴就會(huì)響起?！?br>
　　請(qǐng)記住這些技術(shù)大師的名字和作品，并深入研習(xí)其中的招式和經(jīng)驗(yàn)，正是他們讓面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)變得如此光彩奪目，沿著這些智慧的道路一直走下去，我覺得，我們會(huì)不僅僅提高了技術(shù)，還會(huì)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)以外的東西，因?yàn)镺OP還蘊(yùn)含著人生的很多智慧。

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