面向對象的七大原則



總脈絡圖:

一:單一職責原則(全稱:“Single-Responsibility Principle”)又稱 單一功能原則


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核心:解耦和增強內聚性(高內聚,低耦合)

說明:

就一個類而言,應該只專注于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,那么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注意點

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、在沒有變化征兆的情況下應用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。

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二、依賴倒轉原則(全稱:“Dependence Inversion Principle”)又稱?依賴倒置原則或依賴反轉原則


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核心:要依賴于抽象,不要依賴于具體的實現

優點:使用傳統過程化程序設計所創建的依賴關系,策略依賴于細節,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于抽象,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。抽象耦合關系總要涉及具體類從抽象類繼承,并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,但也帶來了額外的復雜性,如果一個具體類發生變化的可能性非常小,那么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、受控的接口向外提供一組內聚的服務。

依賴于抽象:

建議不依賴于具體類,即程序中所有的依賴關系都應該終止于抽象類或者接口。

盡量做到:

1、任何變量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。

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三:接口隔離原則(全稱:“Interface Segregation Principle”)


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核心思想:

不應該強迫客戶程序依賴他們不需要使用的方法。

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接口分離原則的意思就是:一個接口不需要提供太多的行為,一個接口應該只提供一種對外的功能,不應該把所有的操作都封裝到一個接口當中.

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分離接口的兩種實現方法:

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1.使用委托分離接口。(Separation?through?Delegation)

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2.使用多重繼承分離接口。(Separation?through?Multiple?Inheritance)

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四:迪米特原則(全稱:“Law of Demeter”) 又稱?最少知識原則


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說明:

對象與對象之間應該使用盡可能少的方法來關聯,避免千絲萬縷的關系。

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注意以下幾點:

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,就越有利于復用。

2)?在類的結構設計上,每一個類都應當盡量降低成員的訪問權限。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。

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五:開閉原則(全稱:“Open-Closed Principle”)


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核心思想:對擴展開放,對修改關閉。

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優點:

按照OCP原則設計出來的系統,降低了程序各部分之間的耦合性,其適應性、靈活性、穩定性都比較好。當已有軟件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。

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如何實現“開-閉”原則?

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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,允許盡可能多的行為在實現層被實現。

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解決問題關鍵在于抽象化,抽象化是面向對象設計的第一個核心本質。

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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。這降低了思考的復雜度,我們不用同時考慮那么多的東西。換言之,我們封裝了事物的本質,看不到任何細節。

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在面向對象編程中,通過抽象類及接口,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”。

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對實體進行擴展時,不必改動軟件的源代碼或者二進制代碼。關鍵在于抽象。

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六:合成復用原則(全稱:Composite Reuse Principle,CRP)


核心思想:

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盡量使用對象組合,而不是繼承來達到復用的目的。該原則就是在一個新的對象里面使用一些已有的對象,

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使之成為新對象的一部分:新的對象通過向這些對象的委派達到復用已有功能的目的。

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復用的種類:

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1.繼承

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2.合成聚合

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注:在復用時應優先考慮使用合成聚合而不是繼承

只有當以下的條件全部被滿足時,才應當使用繼承關系。

???????? 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”關系才符合繼承關系,“Has-A”關系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注銷掉超類的責任。如果一個子類需要大量的置換掉超類的行為,那么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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七:里氏替換原則(全稱:“Liskov Substitution Principle”)


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核心:

1.在任何父類出現的地方都可以用他的子類來替代(子類應當可以替換父類并出現在父類能夠出現的任何地方)

子類必須完全實現父類的方法。在類中調用其他類是務必要使用父類或接

口,如果不能使用父類或接口,則說明類的設計已經違背了LSP原則。

2.子類可以有自己的個性。子類當然可以有自己的行為和外觀了,也就是方法和屬性

3.覆蓋或實現父類的方法時輸入參數可以被放大。即子類可以重載父類的方法,但輸入參數應比父類方法中的大,這樣在子類代替父類的時候,調用的仍然是父類的方法。即以子類中方法的前置條件必須與超類中被覆蓋的方法的前置條件相同或者更寬松。

4.覆蓋或實現父類的方法時輸出結果可以被縮小。

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